Типовые узлы деревянной стропильной системы: для маленьких и больших домов

Стропильная система крыши. Виды, узлы и особенности монтажа

Основные элементы стропильной системы

Названия, принятые в обиходе строителей, имеют специфичную терминологию. А вы знаете что как называется?

1. Хребты
2. Примыкания стропильных ног
3. Проемы в кровле
4. Ендовы
5. Коньковый прогон (конек)
6. Изменение угла наклона крыши
7. Перпендикулярные примыкания к стропилам
8. Горизонтальная связка стропил по центру
9. Горизонтальная связка стропил по низу
10. Примыкание стропил к стене
11. Фронтон в плоскости стены
12. Фронтонный свес
13. Подрез стропил для подшива карнизов
14. Карнизный свес
15. Карниз в плоскости стены
16. Блок-балки между стропилами
17. Примыкание стропильной ноги к стене

В этой статье мы будем разбирать каждый из этих терминов, говорить о роли элементов в структурной целостности, а также поговорим о типовых узлах и альтернативных решениях.

Будет много полезной информации. А для начнем мы с базовых понятий.

Определение и виды стропильных систем

Стропильная система крыша — это деревянная каркасная конструкция,  которая воспринимает ветровые и снеговые атмосферные нагрузки. Конфигурация крыши наиболее широко варьируется по всей стране. Это связано с тем, что крыша играет самую активную роль из всех частей здания в защите от непогоды, а в России колебания погоды являются экстремальными. Одни крыши защищают в первую очередь от солнечного жара, другие должны укрывать жителей под тоннами снега. 

Выбор уклона крыши

Одна из наиболее очевидных вариаций формы крыши связана с наклоном (или уклоном) крыши. Основными факторами, влияющими на уклон крыши, являются стилистические соображения, тип используемого кровельного материала и желаемое пространство под крышей. Климат также оказывает сильное влияние на уклон крыши.  

В районах со значительным количеством осадков крыши делают с большим уклоном, чтобы “сливать” дождь, в то время как теплый, засушливый климат, как правило, благоприятствует более плоским крышам. Наклон или уклон крыши измеряется как отношение подъема к проекции длины (например, ½ или ¼), либо имеет измерение в градусах. К примеру, говорят, что угол наклона данной крыши — 30 град. 

Форма крыши

Формы крыш, как правило, имеют региональный характер, который  отражает не только климатические изменения, но и исторические влияния. Все формы крыши являются производными от четырех основных форм крыши, показанных ниже: плоская крыша,  односкатная крыша, двускатная крыша и шатровая крыша. 

Рисунок: базовые формы

Практически любая форма может быть выполнена путем объединения  четырех основных форм. Некоторые из этих сложных форм  настолько распространены, что имеют свои собственные названия. Например, двускатная (фронтонная) форма и четырехскатная могут сочетаться, образуя голландский фронтон. Два различных уклона двускатной крыши могут объединяться,  образуя вальмовую крышу. К двускатной крыше можно пристроить мансарду и так далее. Четыре общие комбинации показаны ниже. 

Рисунок: сложные (совмещенные) формы

Типы стропильной системы крыши

Крыши строятся либо из отдельных элементов — стропил (балочные каркасные  крыши), либо из ферм заводского изготовления. Классические системы обычно изготавливаются из бруса или доски, но могут также использоваться композитные  материалы, такие как двутавровые деревянные балки.  Балочные стропильные системы возникли еще до развития  каркасного строительства в 19 веке.  Предшественников современной каркасной стропильной системе можно увидеть на древних крышах по всему миру.   Современная деревянная поэлементная стропильная система остается популярной, потому что это самая удобная с точки зрения монтажа система крыши, а материалы наименее дороги.  Фермы изготавливаются из нескольких небольших элементов  (обычно 2х4 м), соединенных на заводе или в цехе для создания одного длинного конструктивного узла. Только в очень простых зданиях (например, ангарах или производствах) экономия труда при сборке ферменной системы конкурирует с  классической стропильной системы из отдельных элементов. 

Балочная стропильная система

Одно из преимуществ стропил из балок заключается в  том, что пространство внутри конструкции крыши может стать жилым пространством или неэксплуатируемым техническим помещением. Полуэтажные (мансардные) жилые помещения на верхних этажах и настоящие складские чердаки — примеры разнообразия использования. Второе преимущество заключается в том, что сложные крыши значительно экономичней сделать из отдельных элементов, нежели чем из ферм.

  

Рисунок: балочная стропильная система

Фермы

Фермы позволяют перекрывать значительно большие пролеты, чем  стропильные системы из обычной доски, оставляя большие открытые пространства под ними  или позволяя перемещать перегородки без учета конструкции крыши выше. Фермы быстро поднимаются вверх при помощи спецтехники, что обычно приводит к экономии временных затрат при монтаже крыши в здания простой формы. Большим недостатком  ферм является то, что ферменную крышу практически невозможно реконструировать, так как фермы никогда не следует резать или иным способом нарушать целостность  готовых элементов. 

Рисунок: ферменная конструкция крыши

В дополнение к выбору высоты, формы и  структуры, рассмотренным выше, многие другие решения вносят свой вклад во внешний вид и форму крыши. К ним относятся выбор обшивки, подстилающего слоя и кровельного материала; форма карнизных и фронтонных выносов; желоба и водосточные трубы; изоляция и вентиляция кровли.

Все эти вопросы обсуждаются в данной статье. 

Размеры сечения стропил

Размеры стропил обычно составляют 45х145, 45х195 мм, а  расстояние между ними обычно составляет от 60 см до 100 см. Распространенный шаг 60 см связан с шириной утеплителя. Размер стропил зависит в первую очередь  от пролета, шага, нагрузки на крышу, а иногда и от  требуемой толщины изоляции.  Ниже приведена таблица с соотношением размера стропильных ног и пролетов. 

	Длина стропильного элемента, м
Шаг стропил, мм	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
600	45х145	45х145	45х145	45х145	45х175	45х195	45х195
800	45х145	45х175	45х195	45х195	75х195	75х195	75х195

Стропильная система односкатной крыши

Стропильная балочная система может поддерживаться стенами  здания, конструктивной коньковой балкой или прогонами.

 Односкатная крыша—самая простая наклонная крыша— имеет стропила, которые простираются от одной стены до другой. Эти стропила должны быть достаточно прочными, чтобы выдержать вес самих балок и последующих конструктивных слоев, а также вес снеговой нагрузки. Стропила также должны быть достаточно высокими, чтобы между ними можно было установить достаточно толстый слой изоляции. Общая нагрузка на крышу переносится на концы стропил, где она опирается на стены. В простом примере на картинке: каждая стена несет часть постоянной и переменной нагрузки на крышу.  

Чертеж: стропильная система односкатной кровли

Двускатная кровля: висячие стропила

Висячая крыша (треугольное сечение, безконьковое)—стропила устанавливаются по парам без опирания на конек. Каждая стропила охватывает только половину  расстояния между двумя стенами (двускатная крыша,  показанная на чертеже, является самым простым вариантом).  Горизонтальные стяжки—потолочные балки или чердачные—  образуют треугольник со стропилами. Потолочные балки обычно расположены на верхней обвязке стен или мауэрлате, но также могут  быть расположены выше, образуя частично сводчатый потолок или полумансарду.  Соединения стропил в верхней точке обычно реализуется при помощи перфоленты или специализированного крепежа. Также часто узел усиливается дополнительными хомутами. Висячие стропила — достаточно слабая с точки зрения восприятия нагрузки схема. Поэтому используется при маленьких пролетах. Утепление осуществляется по горизонтальным стяжкам 

Чертеж: висячая стропильная система

Двускатная кровля с опорой на конек

Горизонтальных связей,  необходимых для двускатной крыши, можно избежать, если стропила прикреплены на коньке к несущей коньковой балке (или стене), что эффективно превращает двускатную крышу в две односкатные крыши, как показано на рисунке ниже.  

Чертеж: двускатная кровля с коньком

Стропильная система с прогонами

Прогоны — это горизонтальные элементы, которые поддерживают  несколько стропил, обычно в середине пролета. Прогоны используются для поддержки большепролетных конструкций или, когда нет возможности применять стропила большого сечения. Смысл прогонов в уменьшении пролета стропил и ,как следствие, увеличении несущей способности всей системы. Сами  прогоны должны опираться на столбы или на несущие стены как показано на рисунке ниже. 

Чертеж: стропильная система с прогонами

Потолочные балки

Потолочные балки очень похожи на балки пола. На самом деле балки  второго этажа двухэтажного здания служат  потолочными балками для нижнего этажа. Потолочные балки отличаются  от балок пола только тогда, когда над балками нет пола  (кроме мансардного этажа).  Потолочные балки имеют такие же размеры, как и балки пола. Пролет  балок зависит от расстояния между ними и от того, будет ли чердак над балками использоваться для хранения. 

Чертеж: узел опирания потолочных балок

Потолочные балки могут функционировать как стяжки, чтобы противостоять горизонтальным усилиям, возникающим на опоре стропил. Для этого важно надежно  прикрепить балки к стропилам и к стенам дома. 

Важно знать

По нижней плоскости потолочных балок часто устраивают дополнительную обрешетку для того чтобы избежать растрескивания чистовой отделки потолков из-за возможных перемещений и деформаций потолочных балок в процессе эксплуатации. 

В месте опирания стропил на стены или несущие балки делается специализированный вырез в стропильной ноге. В американской практике называется “bird’s mouth” — птичий клюв. У нас просто стропила “запиливаются”.  

Узел: устройство запила в стропильной ноге

ЭКСПЕРТНОЕ МНЕНИЕ

Хорошо, если ширина “запила” равна ширине площадки опирания и (или не обшитой стенки, если обшивка будет сделана позже). Минимальная ширина опирания “запила” на стену — 100 мм. 

Узел: устройство блок-балок за опорой

Узел: устройство блок-балок на опоре

Узел примыкания скатов кровли с разными углами наклона

Везде, где угол наклона крыши меняется от пологого  к крутому (как в вальмовой крыше) или от крутого к пологому (как в мансардной крыше), оба конца стропил должны иметь опору. Если изменение уклона происходит над стеной, то сама стена будет обеспечивать опору.  Если изменение  уклона не происходит над стеной, то опора должна быть обеспечена прогонами или балкой  (хребтом).  

Узел примыкания скатов на ендове с опорой

Узел примыкания скатов на ендове без опоры

Узел примыкания скатов на хребте на опоре

Узлы устройства мансардных окон, дымоходов, люков

Обрамление элементов, выступающих через  крышу здания—световые люки, дымоходы и слуховые окна—  начинается с прямоугольного отверстия в стропильной системе.  Для проемов в одной плоскости крыши, обрамленных полностью  общими стропилами, обрамление делается относительно легко.  Отверстие шириной в три стропила или меньше может быть сделано  путем прерывания стропил и удвоения  боковых стропил, как показано ниже. Очевидно, что это более  эффективно, если ширина и расположение проема соответствуют расстоянию между  стропилами. При устройстве больших проемов стропила должны быть проверены расчетами на несущую способность. Отверстия, которые пересекают коньки, хребты и ендовы или изломы при изменении высоты, должны иметь дополнительные точки опирания и должны быть отдельно рассчитаны по нагрузкам. 

Чертеж: обрамление мансардного окна

Обрамление отверстий в большинстве случаев  либо отвесны, либо перпендикулярны стропилам, как показано  на рисунке ниже. Материал обрамления ответных отверстий должен иметь сечение выше, чем стропила. 

Узел: обрамления проема в кровле

Устройство слухового окна в крыше

Мансардные окна часто имеют ширину более трех стропил , поэтому их конструкция должна быть рассчитана по прогибам по 2-му предельному состоянию проектировщиком. Отверстие в крыше должно быть сконструировано таким образом, чтобы выдерживать все нагрузки, налагаемые весом самого слухового окна и снеговой нагрузкой.  Мансардные стены и крыша имеют ту же конструктивную схему, как стены и крыша главного здания. 

Если стены мансарды не простираются ниже  уровня плоскости кровли, то стропильная система на краю проема  должна поддерживать мансарду.  Если слуховое окно имеет боковые стенки, которые простираются до пола,  пол может быть использован для поддержки слухового окна, а  стропила со стороны отверстия могут быть одинарными. 

Ендовы в стропильной системе крыши

Внутренний угол двух пересекающихся плоскостей крыши называется ендовой. В большинстве случаев ендовы — это сдвоенные стропильные ноги, которые опираются на стены и на коньковые балки. Эти ендовы воспринимают большие нагрузки и должны быть отдельно спроектированы. Соединительные стропила поддерживают область между стропилами ендовы и коньковой балкой.

Как показано на рисунках, стропила ендовы могут поддерживаться  сверху коньковой балкой или брусом обрамления. Система поддержки коньковой балкой более практична, когда коньки пересекающихся  крыш находятся близко друг к другу; однако система поддержки брусом обрамления лучше, когда нижний конёк пересекает основную крышу вблизи или ниже центра стропильного пролета.  Там, где не требуется пространство между пересекающимися крышами, можно построить более простую “имитацию кукушки”. Эта кукушка сделана без стропил ендовы. Одна крыша сначала строится полностью из обычных стропил без какого-либо специального обрамления. Затем две направляющие устанавливаются над стропилами или над обшивкой первой крыши, а доборные стропила крепятся к направляющим. 

Чертеж: крепление через ендовую балку

Чертеж: крепление через обрамление

Чертеж: фальш-кукушка

Устройство хребтов крыши

Хребет — это внешний угол, где сходятся две плоскости  крыши. Он состоит из хребтовых стропил в качестве основных несущих элементов на пересечении и доборных стропил от хребта до карниза. Хребты опирается на своем нижнем конце на стену на уровне обвязки (или на столб), а на своем верхнем конце на конек (или на стену).  Большинство вариантов стропильной системы подразумевают, чтобы хребты выступали ниже нижнего края основных стропил. Часто хребтовые балки делают бОльшего сечения, чем основные стропила. Это связано с тем, что хребты воспринимают всю нагрузку от стропил. 

Чертеж: устройство хребтовых балок

Узел примыкания стропил к хребту

Увеличенная высота сечения хребтов не представляет никакой проблемы в чердачном помещении, но если внутренняя поверхность крыши должна быть превращена в финишный потолок, то хребты должны быть в один уровень с основными стропилами, чтобы позволить плоскостям финишного потолка встретиться. В случае, если невозможно выровнять сечения основных стропила и хребтовой балки, то пускают по нижней плоскости стропил дополнительную обрешетку.  

Альтернативные варианты: стропила из деревянных двутавровых балок

Схема: кровля из деревянных двутавровых балок

Прочность, точность изготовления и большая  длина, которые делают деревянные двутавровые балки подходящими для каркаса  пола , также указывают на их возможность использование для  каркаса крыши. Двутавровые балки, используемые в качестве стропил, составляют основную массу  конструкционных пиломатериалов, используемых для стропильной системы; и они более жесткие, прочные и легкие, чем их  твердоспиленные аналоги.  Несмотря на множество преимуществ, инженерные конструкции в качестве каркаса  крыши не получили такого взрывного роста, как  в случае с каркасом перекрытий. Отчасти причина в том, что  крыша, выполненная из балок, требует больших трудозатрат и дополнительных знаний. Большинство узловых решений применяемых для обычных досок, не пригодны для двутавровых балок. Также требуется применение дополнительных вставок и заполнений в связи с формой двутавра. Это добавляет время и  трудозатраты.  

Узел опирания на мауэрлат

Еще одно различие между каркасными крышами из цельного пиломатериала или двутавровых конструкций заключается в том, что i-joists почти всегда требует несущей коньковой балки. Это означает, что нагрузка на крышу должна переноситься вниз к фундаменту через вертикальные несущие элементы -столбы или стены. Соотношение затрат и выгод для каркасных крыш с инженерным балками благоприятствует его использованию только для простых двускатных, четырехскатных, мансардных и шатровых кровель. 

Узел примыканию двутавров к коньковой балке

Однако многие строители нашли способы совместить преимущества как сплошных пиломатериалов (доски и бруса) и деревянных двутавров на одном и том же здании. В этих гибридных крышах двутавры используются для основных форм, а полнотелые пиломатериалы используются для более мелких деталей и более сложных форм. 

Узел обрамления проема в крыше из двутавров

Общие принципы каркаса, применимые к каркасу крыши из цельного пиломатериала, также справедливы для инженерных двутавров. Стоит отметить, что для выполнения проектных работ инженерные элементы кровли из двутавров должны быть установлены полностью в соответствии с инструкциями производителя. 

Автор статьи:

Ивочкин Алексей

Инженер-строитель

Инженер-строитель

Принципы крепления узлов стропильной системы

Узлы крепления стропил должны обеспечивать необходимую прочность каркаса кровли. Важно правильно выбрать технологию монтажа элементов стропильной системы между собой и их крепления к несущему контуру, чтобы готовая крыша была способна выдержать расчетные нагрузки.

Особенности кровельных конструкций

Задача наслонных и висячих стропильных систем кровли – максимально равномерная передача нагрузки подстропильной конструкции, которая, в свою очередь, распределяет нагрузку на несущие стены и фундамент постройки. Подстропильная конструкция обычно является мауэрлатом (балкой, уложенной вдоль на каждой несущей стене). Также это могут быть опоры перекрытия (укладываются на стене поперек) или верхний венец сруба из бруса или бревна.

Выбор способа крепления стропил к мауэрлату зависит от их типа. Наслонная конструкция заставляет мауэрлат работать на срез, в то время, как висячие фермы – на сжатие, направление которого совпадает с ориентацией несущих стен.

Установка затяжки

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

В зависимости от того, какая была выбрана конструкция крыши, затяжка может монтироваться у основания стропил и выполнять функцию балки перекрытия. Стропильную ферму, которая крепится к мауэрлату, для придания жесткости оснащают ригелем – перемычкой, расположенной ближе к коньку. В мансардных крышах ригели служат основой для обшивки потолка.

Узел соединения при установке затяжки рекомендуется выполнять методом «врубки в стропило полусковороднем» с использованием крепежного винта. Данный способ монтажа требует точной подгонки элементов, так как при больших зазорах, в местах сопряжения, узел крепления под нагрузкой может разрушиться.

Более простой способ – монтаж внахлест. В этом случае перемычка выполняется из доски либо двух досок, установленных с обеих сторон стропильной ноги. В качестве крепления используются гвозди. Узел может представлять собой и болтовое соединение, но это снизит несущую способность стропил на 20%.

Еще один вариант – установка ригеля враспор. Монтаж узла такого типа стал возможен после изобретения гвоздевых пластин. Конструкция способна выдержать высокие нагрузки – надежность обеспечивается за счет плотного примыкания деталей и прочной фиксации с двух сторон благодаря большому количеству зубьев на пластине.

Сечение бруса или доски для изготовления распорного ригеля должно совпадать с сечением стропила.

Мауэрлат: узлы крепления стропильных ног

Опирание деревянных стропил на мауэрлат может выполняться по двум технологиям:

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

При жестком креплении полностью исключаются любые виды смещения стропильной ноги, которая упирается в мауэрлат (изгибы, сдвиги, кручение). С этой целью при монтаже стропильной системы кровли установка стропил может выполняться с применением подшивного бруска, который предотвращает соскальзывание стропильной ноги в месте опирания. Боковые сдвиги при этом методе соединения исключаются благодаря установке металлических уголков.

Во втором варианте жесткого крепления стропильной ноги на мауэрлат необходимо выполнить запил (седло) в нижней части стропильного бруса или доски. Плоскость опирания должна быть горизонтальной, для этого запил в стропилах производится под углом, соответствующим наклону ската. Для фиксации узла с обеих сторон стропила под углом вбивается по гвоздю (внутри мауэрлата они должны быть скрещенными), сверху вертикально через стропило в мауэрлат вбивается третий гвоздь.

Скользящее крепление обычно используется при возведении стропильной системы на доме из бруса или бревна. Основанием для опирания стропильных ног в этом случае служит не мауэрлат, а верхний венец сруба. Чтобы избежать деформации крыши при усадке дома, необходимо выполнить узел с определенной степенью свободы для стропильной ноги. Нередко с этой целью используется специальный крепежный элемент из металла – скользящая опора («салазки»). Его верхняя часть представляет собой петлю, которая смещается по направляющей, закрепленной на стропильной ноге, при изменении геометрии сруба.

Используются и другие методы монтажа скользящего узла. В стропильной ноге выполняется запил, балка устанавливается срезом на верхний венец, после чего закрепляется одним из способов:

• посредством одного вертикально забитого гвоздя;
• с помощью забитых с двух сторон гвоздей, скрещивающихся в мауэрлате;
• посредством скобы;
• выполнив единичную фиксацию стальными крепежными пластинами.

Такой метод крепления оставляет возможность элементам системы смещаться друг относительно друга при изменении геометрии строительных конструкций.

Коньковые соединения

Устройство стропильной системы кровли с двумя скатами подразумевает наличие в верхней части крыши горизонтального ребра, образованного в результате примыкания скатов – конька. Коньковый узел может выполняться несколькими способами, выбор зависит от типа стропильной системы и особенностей самого здания.

Наслонная конструкция подразумевает крепление стропильных ног на коньковый прогон – горизонтальную балку, расположенную на стойках параллельно длинным стенам дома. Верхние концы стропильных ног следует запилить под углом, соответствующим углу наклона скатов. Примыкания срезанных торцов стропил к коньку должны быть максимально плотными. В качестве крепежных элементов используются гвозди. Наслонные стропила применяются, если есть возможность установить на внутренней стене или столбчатых опорах стойки для крепления конькового прогона. Кроме того, стены должны быть оснащены мауэрлатом для опирания стропил.

Сборка стропильной фермы висячего типа требует соединить верхние концы пары стропильных ног. Для этого торец каждого из стропил подрезается под углом, равным углу наклона крыши, балки соединяются плоскостями срезов — требуется обеспечить плотность их примыкания. Фиксируются при помощи двух гвоздей, забитых под углом в верхние плоскости стропил. Затем с каждой стороны прибивается по деревянной накладке или металлической пластине, которые закрывают место стыка.

Чтобы обеспечить коньку необходимую прочность, может выполняться врубка в полдерева: в этом случае вместо плоскости сопряжения соединения встык, стропила соединяются уступом. Далее сверлится сквозное отверстие под шпильку или болт диаметром 12 или 14 мм, для крепления используются гайки с широкими шайбами.

Если на стене сруба предстоит установить скользящие опоры или создать примыкания (сопряжения стропила с мауэрлатом) с некоторой степенью свободы, коньку следует уделить особое внимание. Рекомендуется выполнить подвижный узел соединения, чтобы крыша не деформировалась при неравномерной усадке сооружения. С этой целью концы стропил соединяются металлическим пластинчатым шарниром.

Узлы стропильной системы вальмовой крыши

Особенностью вальмовой кровли является форма ее скатов: длинные скаты имеют трапециевидную форму, торцевые скаты (вальмы) – треугольную. Монтаж такой стропильной системы требует установки диагональных (накосных) стропильных ног, которые формируют треугольные скаты. Принцип крепления диагональных стропил в верхней части зависит от особенности конструкций основной части крыши. Она может быть сформирована из стропильных ферм висячего типа, либо представлять собой каркас с коньковым прогоном и наслонными стропилами, прикрепленными к мауэрлату.

Если наслонные стропильные ноги трапециевидных скатов опираются на коньковый брус (прогон), то накосные стропила требуется опереть на консоли конькового прогона. Выпуски консоли за подстропильную раму должны составлять 100-150 мм. Нижней частью диагональные стропильные ноги крепятся к мауэрлату или балке, закрепленной на стене.

Если накосные стропила необходимо опереть на крайнюю висячую ферму, то принцип создания узла крепления зависит от сечения боковых стропильных ног. Шпренгель со стойкой монтируется в случае, если стропильные ноги выполнены из доски. На шпренгель опираются диагональные стропила. В ситуации, когда для изготовления стропильных ног был использован брус, накосные стропила можно крепить к прибоине — доске толщиной от 5 мм, закрепленной на стропильной ферме.

На накосных стропилах выполняется запил под углом, соответствующим углу наклона вальмового ската, чтобы обеспечить плотное соединение со шпренгелем или прибоиной. Для прочности гвоздевого соединения дополнительно могут применяться хомуты и проволочные скрутки.

Укороченные стропильные ноги (нарожники) верхней частью опираются на накосное стропило, нижней крепятся к мауэрлату на стене. Узел крепления к диагональной балке может выполняться:

• методом запила с гвоздевым креплением;
• посредством гнездового соединения;
• с помощью крепления брусков сечением 50х50 мм с обеих сторон и по всей длине диагональных стропил и нарожников.

Вспомогательные элементы

Для усиления жесткости и надежности стропильных конструкций нередко требуется установка подкоса, дополнительного прогона или опорных стоек. Прогоны для наслонных стропил позволяют обеспечить стропильной ноге дополнительную точку опоры. Прогон представляет собой горизонтальную балку, закрепленную на вертикальных стойках, расположенную параллельно коньку. Узел крепления выполняется с помощью металлических угловых пластин либо внутреннего металлического стержня и внешней прямой скобы.

Подкосы деревянных стропил позволяют уменьшить пролет стропильных ног (включая накосные стропила). Угол наклона подкоса к горизонтальной плоскости должен составлять не менее 45°. Если стропило изготовлено из бревна или бруса, выполняется врубка подкоса с установкой стального нагеля под углом 90° к площадке примыкания, либо стык снаружи закрывается пластиной.

При необходимости усилить каркас крыши требуется установка подкоса под каждую стойку, на которую опирается наслонное стропило. При этом все подкосы одного ската упираются в общий лежень. Для крепления используются скобы.

Особого внимания требуют подкосы крайних пролетов, на которые воздействует максимальная снеговая и ветровая нагрузка. Узлы крепления при монтаже подкоса к стойке или прогону выполняются с использованием накладок и болтов.

Статьи — Steelcap

Крепеж для стропильной системы. Часть 1

Конструкция стропильной системы любого дома – сложная, как привило, деревянная конструкция, состоящая из множества элементов. И еще двадцать лет назад основными крепежными элементами кровли были гвозди, болты, проволока и деревянные накладки. Но прогресс на месте не стоит, и в этом материале мы расскажем о применении перфорированного крепежа при сборке типовых узлов кровли. Первая часть – о стропильной системе домов, которые построены из материала, не дающего существенной усадки (а это почти все материалы, кроме бревна и бруса). 

Коньковый брус и мауэрлат 

Эти элементы кровли имеют простую конструкцию и обычно не требуют дополнительных крепежных элементов при условии длины, не превышающей стандартных 6 метров. Но если требуется балка длиной 8 или 12 метров, применяют сборную конструкцию, состоящую из нескольких досок среднего сечения, установленных на ребро. Собирает такую конструкцию прямо на строительной площадке, используя соединительные пластины большой размерности и резьбовые шпильки с резьбой М12-М14.

При этом стоит учитывать, что соединительные пластины используются в основном для удобства сборки, а основным крепежным элементом, придающим конструкции прочность, являются шпильки. Поэтому для крепления пластин обычно применяют саморезы и если что-то пошло не так, соединение можно легко разобрать и собрать снова. 

Колонны и стойки 

При сборке стропильной системы большого дома, практически неизбежны длинные пролеты, которые сложно выполнить традиционными способами без применения поддерживающих колонн и стоек. Да, если вы строите одноэтажный дом, то возможно опирание кровли на несущие стены. Но в случае мансардного этажа, поднимать несущие стены до конькового прогона смысла нет: выходит слишком дорого и теряется много жилой площади. В таких случаях выручают деревянные колонны. Одним концом они упираются в коньковый брус, эндову или стропило, другой конец, как правило, ставится на балку перекрытия. 

Стропила и затяжки 

Как и колонны, стропила имею два узла крепления: верхнее и нижнее. Вверху стропильные доски соединяются друг с другом, для чего как нельзя лучше подходят крепежные платины, устанавливаемые с помощью гвоздей и болтов. Размерность пластины выбирают исходя из сечения стопил, при необходимости возможна установка двух пластин с каждой стороны. 

Нижнее крепление стропил к мауэрлату выполняется с обязательным угловым запилом. В этом узле самый подходящий крепежный элемент – усиленный крепежный уголок размерности KUU-90×65 или KUU-105×90. Уголки устанавливаются с обеих сторон, применяемые метизы – оцинкованные гвозди. 

В случае монтажа так называемых «висячих стропил», необходимое условие прочности – установка затяжек. Эти горизонтальные элементы, соединяющие стропила, отлично монтируются с помощью крепежных или соединительных пластин. 

Мы описали и проиллюстрировали самые распространённые и типовые узлы деревянной стропильной системы. Конечно, эти способы не являются догмой и допускают множество вариантов исполнения. Но в любом случае, помните, что кровля дома должна быть абсолютно надежной. И если вы сомневаетесь в своих силах, наймите на эти работы профессионалов.

Копирование и размещение на сторонних ресурсах любой медийной информации (текст, фото, звук), представленной в данном материале, разрешено только с указанием активных ссылок на наш источник http://steelcap.ru/

Стропильная система двухскатной крыши своими руками: устройство, конструкция, монтаж

Стропила выполняют ряд значимых кровельных функций. Они задают конфигурацию будущей крыши, воспринимают атмосферные нагрузки, удерживают кровельный материал. В числе стропильных обязанностей формирование ровных плоскостей для укладки покрытия и обеспечение пространства под компоненты кровельного пирога.

Для того, чтобы столь ценная часть крыши безупречно справлялась с перечисленными задачами, нужны сведения о правилах и принципах ее устройства. Информация полезна и тем, кем сооружает стропильную систему двускатной крыши своими руками, и тем, кто решит прибегнуть к услугам наемной бригады строителей.

В устройстве стропильного каркаса для скатных крыш используют деревянные или металлические балки. Исходным материалом для первого варианта служит доска, бревно, брус.

Второй сооружают из металлопроката: швеллера, профильной трубы, двутавра, уголка. Есть комбинированные конструкции со стальными наиболее нагружаемыми деталями и элементами из древесины на менее ответственных участках.

Кроме прочности у металла имеется масса недостатков. К ним относятся теплотехнические качества, неудовлетворяющие владельцев жилых строений. Разочаровывает необходимость в применении сварных соединений. Чаще всего стальными стропилами оборудуют индустриальные строения, реже частные бытовки, собранные из металлических модулей.

В деле самостоятельного сооружения стропильных конструкций для частных домов в приоритете древесина. С ней работать несложно, она легче, «теплей», привлекательней по экологическим критериям. К тому же для выполнения узловых соединений не потребуется сварочный аппарат и навыки сварщика.

Стропила — основополагающий элемент

Основной «игрок» каркаса для сооружения крыши – стропило, в среде кровельщиков называемое стропильной ногой. Лежни, раскосы, бабки, прогоны, затяжки, даже мауэрлат могут использоваться или не использоваться в зависимости от архитектурной сложности и габаритов крыши.

Стропила, применяемые в строительстве каркаса двускатных крыш, по техническим признакам и способу укладки подразделяются на:

• Наслонные стропильные ноги, обе пятки которых имеют под собой надежные конструктивные опоры. Нижний край наслонного стропила упирается в мауэрлат или в потолочный венец сруба. Опорой для верхнего края может служить зеркальный аналог смежной стропилины или прогон, представляющий собой горизонтально проложенную под коньком балку. В первом случае стропильная система называется распорной, во втором безраспорной.
• Висячие стропила, верх которых упирается друг в дружку, а низ базируется на дополнительной балке – затяжке. Последняя соединяет две нижние пятки смежных стропильных ног, в результате получается треугольный модуль, именуемый стропильной фермой. Затяжка гасит процессы растяжения, благодаря чему на стены действует только вертикально направленная нагрузка. Конструкция с висячими стропилами хоть и является распорной, но сам распор на стены не передает.

В соответствии с технологической спецификой стропильных ног, сооружаемые из них конструкции делятся на наслонные и висячие. Для устойчивости конструкции оснащают подкосами и дополнительными стойками.

Для устройства опор верха наслонных стропилин монтируют лежни и прогоны. В реальности стропильная конструкция намного сложнее, чем описанные элементарные шаблоны.

Отметим, что формирование каркаса двускатной крыши может вообще производится без стропильной конструкции. В таких ситуациях предполагаемые плоскости скатов образуются слегами – балками, уложенными прямо на несущие фронтоны.

Однако интересует нас сейчас конкретно устройство стропильной системы с висячими или наслонными стропилами, а также комбинация обоих типов.

Тонкости крепления стропильных ног

Крепление стропильной системы к кирпичным, пенобетонным, газобетонным стенам производится через мауэрлат, который в свою очередь фиксируется анкерами.

Между мауэрлатом, представляющим собой деревянную раму, и стенами из указанных материалов в обязательном порядке прокладывается гидроизоляционная прослойка из рубероида, гидроизола и т.д.

Верх кирпичных стен иногда специально выкладывают так, чтобы по внешнему периметру получилось нечто вроде невысокого парапета. Так делают, чтобы размещенный внутри парапета мауэрлат и стены не распирали стропильные ноги.

Видео-рекомендации желающим своими руками устроить мауэрлат:

Стропила каркаса крыш деревянных домов опираются на верхний венец либо на потолочные балки. Соединение во всех случаях выполняется врубками и дублируется гвоздями, болтами, металлическими или деревянными пластинами.

Как обойтись без сложных расчетов?

Крайне желательно, чтобы сечение и линейные размеры деревянных балок определялись проектом. Проектировщик даст четкие расчетные обоснования геометрическим параметрам доски или бруса с учетом всего спектра нагрузок и погодных условий. Если в распоряжении домашнего мастера проектной разработки нет, путь его лежит на стройплощадку с подобной кровельной конструкцией.

На этажность возводимого здания внимание можно не обращать. Проще и правильнее выяснить требующиеся размеры у прораба, чем узнавать их у владельцев шаткого самостроя. У прораба будет необходимая документация с четким расчетом нагрузок на 1 м² крыши в конкретном регионе.

Шаг установки стропилин определяет тип и вес кровельного покрытия. Чем оно тяжелее, тем меньше должно быть расстояние между стропильными ногами. Для укладки глиняной черепицы, например, оптимальным расстоянием между стропилами будет 0,6-0,7 м, а для монтажа металлочерепицы и профлиста допустимо 1,5 — 2 м.

Однако даже при превышении шага, требующегося для правильно монтажа кровли, имеется выход. Это устройство усиливающей контробрешетки. Правда она увеличит и вес крыши, и бюджет строительства. Поэтому с шагом стропил разобраться лучше до сооружения стропильной системы.

Народные умельцы вычисляют шаг стропил согласно конструктивным особенностям постройки, банально разделив длину ската на равные расстояния. Для утепленных крыш шаг между стропилами подбирают, исходя из ширины плит теплоизоляции.

У нас на сайте вы можете найти калькулятор для расчета двускатной крыши, который возможно вам поможет при строительстве.

Стропильные конструкции наслонного типа значительно проще в исполнении, чем их висячие собратья. Обоснованный плюс наслонной схемы заключается в обеспечении полноценного проветривания, которое напрямую связано с долгосрочностью службы кровли.

Отличительные конструктивные особенности:

• Обязательное наличие опоры под коньковой пяткой стропильной ноги. Роль опоры может играть прогон – деревянная балка, опирающаяся на стойки или на внутреннюю стену строения, или верхний торец смежной стропилины.
• Использование мауэрлата для возведения стропильной конструкции по стенам из кирпича или искусственного камня.
• Применение дополнительных прогонов и стоек там, где стропильным ногам по причине крупного габарита крыши требуется дополнительные точки опоры.

Минус схемы заключается в наличии конструктивных элементов, влияющих на планировку внутреннего пространства эксплуатируемого чердака.

Если чердак холодный и в нем не предполагается организация полезных помещений, то наслонной конструкции стропильной системы для устройства двускатной крыши стоит отдать предпочтение.

Типовая последовательность работ по сооружению наслонной стропильной конструкции:

• Первым делом промеряем высоты постройки, диагонали и горизонтальность верхнего среза остова. При выявлении вертикальных отклонений кирпичных и бетонных стен, устраняем их цементно-песчаной стяжкой. Превышение высот сруба стесываем. Путем подкладывания щепы под мауэрлат с вертикальными огрехами можно бороться, если величина их незначительна.
• Поверхность перекрытия под укладку лежня необходимо тоже выровнять. Он, мауэрлат и прогон должны быть четко горизонтальны, но расположение перечисленных элементов в одной плоскости не обязательно.
• Обрабатываем все деревянные детали конструкции перед установкой антипиренами и антисептическими препаратами.
• По бетонным и кирпичным стенам прокладываем гидроизоляцию под установку мауэрлата.
• Укладываем брус мауэрлата на стены, вымеряем его диагонали. Если понадобится, слегка передвигаем брусья и поворачиваем углы, стремясь добиться идеальной геометрии. Выравниваем раму по горизонтали при необходимости.
• Монтируем мауэрлатную раму. Сращивание брусьев в единую раму производится посредством косых врубок, места соединений дублируются болтами.
• Фиксируем положение мауэрлата. Крепеж производится либо скобами к загодя заложенным в стену деревянным пробкам, либо анкерными болтами.
• Размечаем положение лежня. Его ось должна отступать от брусьев мауэрлата на равные расстояния с каждой стороны. Если прогон будет опираться только на стойки без лежня, процедуру разметки проводим только для этих столбиков.
• Устанавливаем лежень на двухслойную гидроизоляцию. К основанию его крепим анкерными болтами, с внутренней стеной соединяем проволочными скрутками или скобами.
• Размечаем точки установки стропильных ног.
• Выпиливаем стойки по единым размерам, т.к. лежень у нас выставлен в горизонт. Высота стоек должна учитывать размеры сечения прогона и лежня.
• Устанавливаем стойки. Если предусмотрено проектом, раскрепляем их распорками.
• Укладываем на стойки прогон. Снова проверяем геометрию, затем устанавливаем скобы, металлические накладки, деревянные крепежные пластины.
• Устанавливаем пробную стропильную доску, размечаем на ней места подрезки. Если мауэрлат выставлен строго в горизонт, нет необходимости в подгонке стропилин на крыше по факту. Первая доска может использоваться в качестве шаблона для изготовления остальных.
• Размечаем точки установки стропилин. Народные мастера для разметки обычно заготавливают пару реек, длина которых равна просвету между стропилинами.
• По разметке устанавливаем стропильные ноги и крепим их сначала внизу к мауэрлату, затем вверху к прогону друг к другу. К мауэрлату проволочной связкой прикручивается каждая вторая стропилина. В деревянных домах стропилины прикручивают ко второму от верхнего ряда венцу.

Если подстропильная система сделана безупречно, наслонные доски монтируются в произвольном порядке.

Если уверенности в идеальном сооружении нет, то сначала устанавливаются крайние пары стропилин. Между ними натягивается контрольная бечевка или леска, согласно которой подгоняется положение вновь устанавливаемых стропил.

Завершается монтаж стропильной конструкции установкой кобылок, если длина стропильных ног не позволяет сформировать свес требующейся длины. К слову, для деревянных построек свес должен выходить за контур здания на 50см. Если запланирована организация козырька, под него устанавливаются отдельные мини-стропила.

Еще одно полезное видео о строительстве двускатной стропильной основы своими руками:

Висячая разновидность стропильных систем представляет собой треугольник. Две верхние стороны треугольника сложены парой стропилин, а основанием служит соединяющая нижние пятки затяжка.

Применение затяжки позволяет нейтрализовать действие распора, потому на стены с висячими стропильными конструкциями действует только вес обрешетки, кровли плюс в зависимости от сезона вес осадков.

Специфика висячих стропильных систем

Характерные черты стропильных конструкций висячего типа:

• Обязательное наличие затяжки, выполненной чаще всего из древесины, реже из металла.
• Возможность отказаться от использования мауэрлата. Раму из бруса с успехом заменит уложенная на двуслойную гидроизоляцию доска.
• Установка на стены готовых замкнутых треугольников – стропильных ферм.

К достоинствам висячей схемы относят свободное от стоек пространство под кровлей, позволяющее организовать мансарду без столбов и перегородок. Есть недостатки.

Первый из них — ограничения по крутизне скатов: угол их уклона может быть минимум 1/6 пролета треугольной фермы, настоятельно рекомендованы более крутые крыши. Второй минус заключается в необходимости доскональных расчетов для грамотного устройства карнизных узлов.

Кроме всего прочего, угол стропильной фермы устанавливать придется с ювелирной точностью, т.к. оси соединяемых компонентов висячей стропильной системы должны пересекаться в точке, проекция которой обязана попадать на центральную ось мауэрлата или заменяющей его подкладочной доски.

Тонкости большепролетных висячих систем

Затяжка – самый длинный элемент висячей стропильной конструкции. Со временем она, как свойственно всем пиломатериалам, деформируется и провисает под действием собственной массы.

Владельцев домов с пролетами 3-5 м указанное обстоятельство не слишком беспокоит, а вот хозяевам зданий с пролетами 6 и более метров стоит задуматься об установке дополнительных деталей, исключающих геометрические изменения затяжки.

Чтобы предотвратить провисание в схеме монтажа стропильной системы для большепролетной двускатной крыши имеется весьма значимый компонент. Это подвеска, называемая бабкой.

Чаще всего она представляет собой брусок, прикрепленный деревянными прибоинами к вершине стропильной фермы. Не следует путать бабку со стойками, т.к. ее нижняя часть вообще не должна соприкасаться с затяжкой. И установка стоек в качестве опор в висячих системах не применяется.

Суть заключается в том, что бабка как бы висит на коньковом узле, а уже к ней присоединяется затяжка с помощью болтов или прибитых деревянных накладок. Чтобы корректировать провисающую затяжку используются хомуты резьбового или цангового типа.

Регулировку положения затяжки можно устроить в зоне конькового узла, а бабку с ней соединить жесткой врубкой. Вместо бруска на нежилых чердаках для изготовления описанного стягивающего элемента может быть использована арматура. Бабку или подвес рекомендуется устроить еще и там, где затяжка собирается из двух брусьев, для поддержки участка соединения.

В усовершенствованной висячей системе подобного типа бабку дополняют подкосные балки. Силы напряжения в образовавшемся ромбе гасятся самопроизвольно благодаря грамотной расстановке действующих на систему векторных нагрузок.

В результате стропильная система радует стабильностью при незначительной и не слишком дорогой модернизации.

Висячий тип для мансард

С целью увеличения полезного пространства затяжка стропильных треугольников для мансарды переносится ближе к коньку. У вполне резонного перемещения есть дополнительные плюсы: оно позволяет использовать затяжки в качестве основы для подшивки потолка.

Присоединяется к стропилам она путем врубки полусковороднем с дублированием болтом. От провисания ее оберегают посредством установки короткой бабки.

Ощутимый недостаток мансардной висячей конструкции заключается в необходимости точных расчетов. Самостоятельно рассчитать ее слишком сложно, лучше воспользоваться готовым проектом.

Стоимость – немаловажный аргумент для самостоятельного строителя. Естественно, цена сооружения у обоих типов стропильных систем не может быть одинаковой, потому что:

• В строительстве наслонной конструкции для изготовления стропильных ног используется доска или брус небольшого сечения. Т.к. наслонные стропилины имеют под собой две надежные опоры, требования к их мощности ниже, чем в висячем варианте.
• В строительстве висячей конструкции стропила выполняют из толстого бруса. Для изготовления затяжки требуется аналогичный в сечении материал. Даже с учетом отказа от мауэрлата расход будет ощутимо больше.

Сэкономить на сортности материала не получится. Для несущих элементов обоих систем: стропилин, прогонов, лежней, мауэрлата, бабок, стоек нужен пиломатериал второго сорта.

Для ригелей и затяжек, работающих на растяжение, потребуется первый сорт. В изготовлении менее ответственных деревянных накладок может применяться третий сорт. Без подсчета можно сказать, что в сооружении висячих систем дорогой материал используется в большем объеме.

Висячие фермы собирают на открытой площадке рядом с объектом, затем транспортируют в собранном виде наверх. Для подъема увесистых треугольных арок из бруса потребуется техника, за аренду которой придется платить. Да и проект для сложных узлов висячего варианта тоже чего-то стоит.

Видео-инструктаж по устройству стропильной конструкции висячей категории:

Методов сооружения стропильных систем для крыш с двумя скатами на самом деле гораздо больше.

Мы описали лишь базовые разновидности, которые в реальности применимы для небольших дачных домиков и построек без архитектурных затей. Однако представленной информации достаточно, чтобы справиться со строительством простой стропильной конструкции.

Конструктивный узел стропильной крыши конек. Крепеж для стропильной системы. Разновидности стропильных систем

• Основным препятствием для начинающих застройщиков, даже если речь идет о несложной крыше, может стать недостаток знаний о том, что такое узлы стропильной системы. Как их выполнить, чтобы получить прочную, надежную и устойчивую крышу?

  Началом проектирования скатной крыши является выбор стропильной системы, которая должна выполнять функции несущей конструкции. Тип конструкций определяют исходя из вида кровли.

  В одном случае стропила – это брусья или доски, выступающие в качестве «скелета» крыши, который удерживает вес утеплителя и кровельного материала. В другом они могут быть составные, и собираются из отдельных элементов, известных как стропильные ноги.

  Доска и брусья должны пройти специальную пропитку – противопожарную и антисептическую. Чем качественнее это будет выполнено, тем дольше прослужат .

  Составные каркасы подразделяют на два вида: наслонные и висячие. Выбор конкретной системы, помимо архитектурных предпочтений владельцев, зависит от некоторых параметров крыши:

  • ее функциональности,
  • количества испытуемых нагрузок, включая связанные с климатическими особенностями данного региона.

  Висячие стропила промежуточных опор не имеют, поэтому создают существенное распирающее усилие, которое в горизонтальной плоскости передается стенам. Для его уменьшения используют затяжку (деревянную или металлическую), которая, соединяя ноги, завершает треугольную конструкцию. Ноги в ней работают на изгиб и сжатие. Затяжка может быть расположена у основания, и служит в этом случае балкой перекрытия (такой вариант чаще встречается при устройстве мансард), или выше.

  Чем расположение затяжки выше, тем она, с одной стороны, должна быть мощнее, а с другой – надежнее соединена со стропильными ногами.

  Наслонные виды устраивают в домах, имеющих среднюю несущую стену или столбчатые промежуточные опоры. Опираются они своими концами на наружные стены, средней частью – на опоры или внутреннюю стену. В итоге элементы работают по принципу балок – только на изгиб. Вес стропильной системы в случае наслонных при одинаковой ширине дома меньше: для нее требуется меньше пиломатериалов, стало быть, и денежных затрат.

  Если над несколькими пролетами устанавливают единую кровельную конструкцию, висячие и наслонные фермы могут чередоваться: для участков без промежуточных опор – устанавливают висячие, там, где есть – наслонные.

  Как правильно установить стропильную систему

  Одним из условий надежности будущего строения является правильное устройство узлов крепления стропильной системы.

  Наслонные стропила скатной крыши обычно имеют самое меньшее три точки опоры. Их количество может меняться в зависимости от размеров пролета. При ширине пролета до 10 м необходима одна дополнительная опора, при больших значениях их количество увеличивается.
  Конструкция висячих также зависит от ширины пролета. Если он небольшой, затяжку обычно заменяют ригелем. С увеличением пролета затяжка начинает провисать, а ноги – прогибаться.

  При величине пролета
  до 9 м висячие стропила поддерживаются бабкой – специальным вертикальным брусом. Концы ног крепят в ее верхний конец при помощи скоб или хомутов, бабку с затяжкой – хомутом.
  до 13 м – укрепление проводят при помощи подкосов. Верхними концами они опираются в ногу, причем ее длина между опорами не должна быть больше 5,5 м, а нижними – в бабку.
  до 17 м ноги в нижней части усиливают при помощи подмог, для верхней – используют шпренгельную систему: затяжку крепят к двум бабкам и устанавливают между ними ригель.

  Как правильно крепить стропила

  Проводится ли замена стропильной системы или ее монтируют в новом доме, следует придерживаться определенных правил.

  Простое крепление ноги и балки может оказаться даже разрушительным – при создании давления на стропило его конец начинает скользить по балке, что приводит к разрушению кровли.

  Чтобы избежать скольжения и обеспечить надежность, используют следующие виды соединений:

  • зуб с шипом,
  • зуб с упором,
  • упор в конец балки.

  Возможно использование и двух зубьев – это зависит от угла наклона. Для крепления дополнительно к этому соединению используют также металлические уголки.

  Основные узлы каркаса крыши

  Узел крепления к балке

  • В пятке стропила изготавливают зуб с шипом, в балке с соответствующим гнездом для шипа вырезают упор.
  • Глубина гнезда составляет порядка 25–30% от толщины балки.
  • Врубку выполняют на расстоянии 0,25–0,4 м, начиная края балки, который свисает.
  • Одинарный зуб выполняют, как правило, вместе с шипом, который не допускает сдвига вбок. Поэтому такое соединение называют «зуб с шипом и упором».

  В случае полой крыши, угол наклона которой меньше 35°, стропильные ноги устанавливают так, чтобы опорная площадь на балку увеличилась. Для этого пользуются врубкой двумя зубами:

  • в два шипа;
  • упор с шипом и без;
  • двумя шипами в замок.

  Все соединения в конструкции выполняются при помощи крепежей:

  • металлических – шурупов, гвоздей, болтов с шайбами, различных уголков;
  • деревянных – брусьев, треугольных накладок (косынок), шипов.

  К мауэрлату:

  Есть две технологии, согласно которым .

  Жесткое – в этом варианте между данными конструктивными элементами полностью исключается возможность каких-либо воздействий (сдвигов, поворотов, изгибов, кручения). Для достижения подобного результата:

  • при креплении используют уголки с подшивным опорным брусом;
  • выполняется седло (запил) на ноге, полученное соединение дополнительно закрепляется с помощью проволоки, гвоздей и скоб. Гвозди прибивают с боков, по направлению друг к другу под углом (внутри мауэрлата они скрещиваются), затем забивается третий гвоздь в вертикальном положении. Это более распространенный метод крепления.

  Скользящее (шарнирное) – подобного сопряжения, имеющего два уровня свободы достигают за счет использования специального крепежа, который обеспечивает возможность одному из сопрягаемых элементов свободно перемещаться (в заданных пределах).

  Можно выделить следующие варианты скользящего крепления стропил и мауэрлата:

  • выполняется запил, после чего стропила запилом укладывают на мауэрлат:
  • элементы соединяют наискось двумя гвоздями по направлению друг к другу;
  • соединяют одним гвоздем, который прибивают вертикально сверху вниз в тело бруса-основы через ногу;
  • альтернативой гвоздям могут послужить стальные пластины с отверстиями для гвоздей;
  • крепят доски к мауэрлату с помощью скобы;
  • выпускают стропильную ногу за стену и выполняют единичную фиксацию крепежными пластинами;
  • используют специальный стальной крепеж – «салазки».

  Во всех этих случаях обеспечен упор ноги в мауэрлат, но при подвижках элементы системы имеют возможность двигаться по отношению друг к другу.

  Подобное сопряжение особенно актуально для деревянных домов, воздвигаемых из бруса или бревен, которые со временем претерпевают усадку. Использование жесткого сопряжения может стать причиной нарушения целостности стен.

  Стропильная система бывает «плавающей» или жестко-закрепленной. Плавающая крепится на специальных кронштейнах, которые позволяют деревянному каркасу «садиться» одновременно с усадкой фронтонов и не дает им зависать над коньковым бревном .

  Узел конькового соединения

  Способов соединения в коньковой части – три.

  Встык
  Верхний край стропил обрезают под тем же углом, что и угол наклона крыши, упирают в находящееся с противоположной стороны нужное стропило, оно должно быть так же обрезано. Обрезку углов обычно делают по шаблону. Для фиксации под коньком используют два гвоздя (150″) или больше. По одному гвоздю под углом забивают в верхнюю плоскость первого и второго стропила, они при этом должны войти в срез противоположного. Коньковый стык дополнительно укрепляют, наложив на него сбоку деревянную накладку или металлическую пластину, которую притягивают болтами или гвоздями.

Стропила и обрешетка – каркас крыши, который несет на себе всю тяжесть кровельного пирога, термоизоляции, снеговую нагрузку, поэтому они должны обладать высокой несущей способностью, прочностью. Идея использовать металлические стропила, чтобы конструкция кровли получилась более жесткой, не нова, но ранее она применялась в основном для перекрытия промышленных или хозяйственных сооружений. Сейчас стропильный каркас и обрешетка из металлопрофиля считаются реальной альтернативой деревянным элементам крыши, если длина ската превышает 10 метров.

Конструкция стропильного каркаса крыши состоит из множества взаимосвязанных элементов, которые образуют фермы. Шаг, величину сечения между стропилами и другими опорами определяет расчет нагрузок, которым они подвергаются в процессе эксплуатации. Кровельный каркас выполняет следующие функции:

1. Распределение нагрузки. Взаимосвязанные узлы, усиленные уголками, равномерно распределяют вес кровли, который может достигать с учетом снеговой нагрузки до 500-600 кг. Чем больше сечение стропил и меньше шаг между ними, тем большую несущую способность имеет конструкция.
2. Придание уклона и формы. Стропила, расположенные под углом к основанию крыши, формируют наклонную плоскость скатов, благодаря чему на поверхности кровли не скапливается снег и вода.
3. Формирование основания для фиксации кровельного материала. Крепление финишного покрытия кровельного пирога происходит к каркасу кровли. Обрешетка выступает как основа для фиксации покрытия, распределяющая его вес равномерно по стропильным балкам.

Обратите внимание! Какими должны быть все узлы, стропила и обрешетка кровельной конструкции определяет инженерный расчет. Чтобы определить необходимую несущую способность каркаса, необходимо вычислить суммарную нагрузку, которой он будет подвергаться. Для этого складывают вес кровельного материала, утеплителя, гидроизоляции, максимальную снеговую нагрузку с весом стропильной системы.

Виды стропильных систем

Наиболее распространённым материалом, из которого изготавливается обрешетка и стропила каркаса кровли, считается древесина. Однако, если вес кровельного материала достаточно велик, а длина ската больше 6 метров, то конструкция получается слишком массивной. Строителям приходится уменьшать шаг между стропильными ногами, увеличивать их сечение, из-за чего узлы кровли приобретают большой вес, увеличивая нагрузку на фундамент. Разгрузить несущие стены и основание постройки можно, используя более прочные, но легкие металлические стропила. По типу использованного материала выделяют следующие типы стропильных систем:

• Деревянные. Стропила и обрешетка из дерева применяются для возведения крыш, длина ската которых не превышает 7-10 метров. Крепление элементов каркаса между собой происходит с помощью саморезов, гвоздей или подвижных металлических элементов. Шаг между ногами обычно бывает в пределах 50-80 см.
• Металлические. Металлические кровельные каркасы изготавливают из стального металлопрофиля с цинковым покрытием, который не боится влаги. Стропила и обрешетка из этого материала легкие, прочные, поэтому шаг между ними можно увеличить до 1,5-2 метра. Крепление металлопрофиля выполняют при помощи сварки или крепежных элементов. Металлические узлы крыши применяют при длине ската от 10 метров.
• Комбинированные. Стропильный каркас, сочетающий металлические и деревянные узлы, называют комбинированным. Сочетание опорных элементов из дерева и оцинкованной стали позволяет сделать более дешевую конструкцию, обладающую высокой несущей способностью, увеличив шаг между стропилами.

Учтите, что металлические и деревянные элементы каркаса нельзя соединять между собой без прокладки из гидроизоляционного материала или обработки антисептическим препаратом. Так как металл обладает высокой теплопроводностью, его соседство с деревом приводит к образованию конденсата и загниванию стропил.

Методы крепления

Металлические стропила собирают в фермы треугольной, трапециевидной или арочной формы. К балкам рамы прикрепляют внутренние ребра жесткости, которые образуют уголки, значительно увеличивающие несущую способность каркаса. Такая система позволяет сделать шаг между стропилами больше, сделав расчет на опорные возможности каждой фермы. Крепление металлических элементов каркаса крыши выполняют одним из следующих методов:

1. Крепление с помощью сварки. Если сварить детали стропильной системы с помощью сварочного аппарата, можно получить жесткую конструкцию, обладающую высокой прочностью и несущей способностью. Если правильно выполнить расчет кровли, можно облегчить каркас и снизить нагрузку на фундамент сооружения. Недостаток этого метода в том, что выполнить сварку может только профессионал с помощью специального оборудования.
2. Крепление с помощью болтов. Фиксация стропил с помощью крепежных элементов позволяет выполнить менее жесткое крепление. Этот способ сборки стропильного каркаса на основе металлопрофиля используется в частном домостроении, где длина скатов не превышает 10 метров. Отказ от сварки позволяет ускорить монтаж крыши.

Опытные мастера делают расчет на то, что и стропила могут выдержать больший вес, чем деревянные, поэтому можно увеличить шаг между ними и уменьшить толщину сечения элементов. Более того, в строительных магазинах продаются готовые стропильные фермы, крепление которых выполнялось методом сварки, пригодные для перекрытия построек стандартной ширины.

Преимущества

Металлический стропильный каркас используют для возведения крыш любой формы, любой скатности с уклоном от 1-2 градусов. В качестве материала, из которого изготавливаются стропила и обрешетка, используются стальные уголки, трубы круглого и прямоугольного сечения, тавры. Чтобы правильно подобрать толщину элементов каркаса и выбрать шаг между ними, выполняют расчет конструкции крыши, учитывающий постоянные и временные нагрузки, которые передаются стропильным балкам в процессе эксплуатации. Достоинствами стропильной системы из этого материала считают:

• Пожарная безопасность. В отличии от деревянных, металлическим балкам каркаса не страны возгорания, что повышает пожаробезопасность здания.
• Простота обслуживания. Цинковое гальваническое покрытие, которым покрывают стальные уголки, защищает каркас крыши от коррозии в течении всего срока службы. Им, в отличии от деревянных, не требуется ежегодная обработка антисептиком.
• Безотходность. Хотя металлические конструкции обходятся достаточно дорого, оно считается экономически выгодным, так как крепление выполняется сварным методом, а отходов практически не остается.
• Долгий срок службы. Если правильно выполнить расчет нагрузок, то кровельный каркас из металла прослужит более 100 лет, что превышает срок эксплуатации даже самых устойчивых кровельных покрытий.

Профессиональные кровельщики считают, что целесообразно использовать сварные металлоконструкции для изготовления стропильного каркаса крыши при длине ската от 10-12 метров. При этом главная задача – правильно выполнить расчет нагрузок, а затем определить шаг между ногами в соответствии с климатическими характеристиками и свойствами кровельного материала.

Недостатки

Несмотря на очевидные достоинства, металлические стропильные системы – не самое популярное конструктивное решение в частном домостроении. Даже большой шаг между стропилами и разреженная обрешетка при высокой стоимости метала не могут сделать конструкцию дешевле деревянной. Недостатками металлических стропил считают:

1. Высокая теплопроводность. Металл обладает высоким коэффициентом теплопроводности, поэтому стропила и образуют мостики холодна. С точки зрения энергоэффектвности, каркас из металлопрофиля – не лучшее решение.
2. Проблематичность транспортировки и монтажа. Выбирая металлическую стропильную систему, принимайте в расчет, что перевозить, поднимать на высоту и осуществлять крепление длинных и тяжелых элементов сложнее, чем стропила пиломатериалов стандартной длины.
3. Сложность монтажа. Для подъема на высоту и фиксации ферм используется специальная техника, аренда или покупка которой обходится дорого.
4. Деформация под действием высокой температуры. Хотя металл считают негорючим материалов, во время пожара он сильно деформируется, что обычно приводит к обрушению кровли.

Чтобы определить имеет ли смысл использовать более дорогие стропильные элементы из металлопрофиля, нужно выполнить расчет каркаса крыши. Если длина ската превышает 10 метров, а нагрузка более 450-600 кг, то монтаж металлического каркаса экономически целесообразен.

Видео-инструкция

Можно ли выделить какую-то главную деталь в кровле? Вряд ли это получится, так как здесь каждый элемент выполняет свою функцию. Например, стропила – это часть крыши, имеющей скаты, которую можно назвать каркасом. Именно на них будет укладываться кровельный материал, будут крепиться другие элементы. Именно от того, как собрана и установлена стропильная система, будет зависеть и итоговая форма кровли. Но если работы по созданию крыши выполняются самостоятельно, то как крепить стропила? На самом деле, это достаточно сложный этап работ, от которого будет зависеть и прочность, и надежность, и даже геометрическая правильность крыши.

Стропильная система – это каркас крыши со скатами, собранный из непосредственно самих стропильных ног, а также мауэрлата и конькового бруса. Мауэрлат – это опорный брус, который располагается по периметру верхней части стен дома, а коньковый брус устанавливается непосредственно в верхней части кровли в том месте, где происходит соединение двух противоположных стропильных ног под углом.

Проектирование стропильной системы – важная задача, во время которой приходится правильно рассчитывать ветровую и снеговую нагрузки, которые будут приходиться на кровлю, а также учитывать и другие параметры. Первые показатели будут зависеть от того, в каком климатическом регионе будет находиться строящийся объект. Далее на основе полученных данных производится расчет толщины непосредственно стен дома (несущих), а также выбирается качество и тип материала для самой кровли, высчитывается угол наклона ее скатов и другие моменты.

Внимание! Недочеты и ошибки, допущенные при проектировании, могут негативно сказаться на качестве кровли. В ряде случаев они могут привести к быстрому обрушению или разрушению крыши.

В конструкцию стропильной системы могут входить сами стропила, стяжки, которые будут располагаться между ними, прогоны, дополнительные опоры – так называемые подстропильные ноги – и прочие элементы. Собранная стропильная система опирается обычно на тот самый мауэрлат либо на балки перекрытия. Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен. В этом главное отличие данного способа крепления. Если крепить стропильную систему на балки перекрытий, то есть без установки мауэрлата, то основная нагрузка будет приходиться на точки крепления, а не распределяться равномерно по всем стенам.

На заметку! Последний случай – не вариант, если стены сделаны из кирпича, который начнет разрушаться со временем в местах, испытывающих максимальную нагрузку. А вот для деревянного сруба такой способ вполне подойдет.

Таблица. Зависимость сечения стропильных ног от их длины и шага.

Шаг, см / Длина, см	300	350	400	450	500	550	600
60	4х15	4х17,5	5х15	5х15	5х17,5	5х20	5х20
90	5х15	5х17,5	5х20	7,5х17,5	7,5х17,5	7,5х20	7,5х20
110	7,5х12,5	7,5х15	7,5х17,5	7,5х17,5	7,5х20	7,5х20	10х20
140	7,5х15	7,5х17,5	7,5х20	7,5х20	7,5х20	10х20	10х20
175	10х15	7,5х20	7,5х20	10х20	10х20	10х25	10х25
215	10х15	10х17,5	10х20	10х20	10х25	10х25	—

Для долговечной и надежной кровли важно качественно сделать все узлы стропильной системы. Что это значит, мы и разберем прямо сейчас.

Стропила – это скелет кровли, на котором держатся внутренняя и внешняя обшивка, утеплитель, гидроизоляция и иные элементы. Также очень часто именно их используют в качестве основы под коммуникации. На крышу и, соответственно, стропила приходятся огромные нагрузки, которые могут достигать 200 кг/м 2 . Это вес строительных материалов, снега с листвой и прочего мусора. А чего стоят порывы ветра?

Стропила кровли как основа под коммуникации

При проведении ремонтных работ эта система должна выдержать не только вес человека, но и необходимого оборудования. При этом все эти параметры строго индивидуальны и зависят от ряда факторов, начиная от конфигурации и заканчивая климатической зоной. Однако в любом случае кровля и все ее элементы должны быть достаточно надежными, и только тогда мы сможем себя чувствовать действительно защищенно.

Для начала необходимо ознакомиться с терминологией. Фундаментом всей системы по праву можно назвать мауэрлат. Он представляет собой балку, на которой и крепится конструкция. Его главная функция – равномерное распределение нагрузок на стены. А вот балка, на которой фиксируется обрешетка, называется стропильной ногой. Это важнейший элемент, определяющий угол наклона ската и общий вид кровли. Между собой стропильные ноги скрепляет прогон. Он располагается как сверху, так и сбоку. В зависимости от этого бывают коньковые и боковые прогоны. В нижней части ноги фиксируются при помощи затяжки.

Мауэрлат для крепления стропильной конструкции

Благодаря подкосам и стойкам стропильные балки располагаются максимально устойчиво. Перпендикулярно ногам набиваются обрезные доски – обрешетка. Она служит основой для кровельного материала. А место соединения скатов кровли принято называть коньком. На нем набивается сплошная обрешетка, чтобы сделать эту часть крыши максимально надежной. Продолжение стропильных ног – кобылки. Они располагаются под свесом, защищающим стены от осадков. Очень часто первыми начинают гнить именно эти конструктивные элементы, так как они наиболее подвержены негативному влиянию погоды, при этом сами ноги могут служить еще очень долго. Надежность всей конструкции зависит от того, насколько качественным будет абсолютно каждый узел крепления . О них мы и поговорим более подробно.

Это понятие объединяет в себе ряд конструктивных элементов, так как они состоят из обрешетки, стоек и раскосов . По сути, эта жесткая конструкция и есть скелет кровли. В зависимости от размеров и личных пожеланий выделяют четыре вида ферм. Если ширина дома составляет от 12 до 24 м, тогда наиболее подходящими будет сегментная или трапециевидная форма. Для более габаритных конструкций, шириной до 36 м, подойдет многоугольная. А вот классическая треугольная станет прекрасным решением при строительстве домов шириной 9–18 м.

Стропильные фермы разных размеров

Огромную роль играет и материал. Наиболее часто используется древесина. В этом случае монтаж балок происходит путем врубки и последующей фиксации гвоздями, саморезами и иными крепежными элементами. Однако не во всех случаях актуально применение дерева. Так, если длина пролета превышает 16 м, тогда более подходящими будут фермы с растянутыми металлическими стойками, так как обеспечить надежные крепления деревянных элементов в этом случае будет тяжело. Еще пользуется популярностью комбинированный тип, в котором одновременно используются и деревянные, и металлические детали.

Конек представляет собой горизонтальное ребро в месте соединения двух скатов. Существует наслонная и стропильная система висячего типа. В первом случае конек устанавливается на стойки, расположенные параллельно длинным стенам. Очень важно обеспечить максимальное примыкание стропил к коньку, для этого делаются соответствующие запилы. Фиксация делается посредством гвоздей.

Конек в месте соединения двух скатов

Если речь идет о висячей конструкции, то концы стропильных ног соединяются попарно. Чтобы обеспечить подобное сопряжение, торец каждой балки подрезается под углом, равным наклону кровли. Далее стропила соединяются плоскостями срезов и фиксируются гвоздями, забитыми под углом. Обязательно необходимо закрыть место стыка металлической пластиной либо деревянной накладкой.

Попарное соединение стропильных ног

При соединении врубкой в полдерева достигается максимальная прочность. Для этого в месте сопряжения стропильные ноги соединяют с уступом. Затем сверлится отверстие под болт 14 мм. Дальнейшая фиксация достигается за счет болтового соединения. Когда речь идет о скользящей системе, то в этом случае концы ног соединяются посредством металлических пластинчатых шарниров.

Это следующий узел крепления стропильных систем, на котором нужно остановиться подробнее. Существует две технологии фиксации балок к мауэрлату. Жесткие крепления исключают какие-либо сдвиги, колебания, повороты, кручение и прочие манипуляции. Чтобы добиться подобного эффекта, на ноге делают запил. Далее соединение дополнительно фиксируют гвоздями, проволокой, саморезами и прочими вспомогательными элементами. Обычно несколько гвоздей забивают под углом так, чтобы внутри мауэрлата они скрестились. А потом еще один гвоздь вбивают вертикально.

Запил на ногах для крепления к мауэрлату

Скользящие крепления получаются благодаря специальному крепежу. Бывает одна, две либо три степени свободы этого сопряжения. Такое соединение отлично подходит для деревянных домов, так как жесткая фиксация во время усадки может сильно пострадать. Обеспечить подобное подвижное соединение можно несколькими способами. Нога упирается в мауэрлат подшитым бруском либо выпиленным зубом и жестко фиксируется с помощью металлического уголка. Таким образом достигается жесткость крепления в горизонтальной плоскости. В верхней части ноги соединяются врубками, при этом на горизонтальной площадке делается скос, чтобы обеспечить скользящее соединение.

Скользящие крепления элементов

Если в месте фиксации к мауэрлату вбить только один гвоздь либо использовать специальные гибкие пластины, то сопряжение получится скользящим и в этой части стропильной системы.

Сейчас остановимся на типовых узлах деревянной стропильной системы . Особенность такой кровли – наличие вальм. Подобный тип обладает рядом достоинств. Они более долговечны, так как нагрузка распределяется равномерно по всей поверхности, не боятся сильных ветров и осадков, экономичны. Однако более сложны в технологическом плане.

Типовые узлы вальмовой крыши

Состоит эта крыша из двух длинных трапециевидных скатов, при этом они не закрывают всю площадь, с торцов здания под наклоном устанавливаются треугольные вальмы. В этом случае появляются типовые элементы – дополнительные накосные стропильные ноги, из которых и формируются торцевые скаты. Соединение диагональных балок может быть различным. Пользуются популярностью как висячие фермы, так и наслонная конструкция, фиксирующаяся к мауэрлату.

Кровля из трапециевидных скатов и треугольных вальм

Если стропила скатов опираются на конек, то накосные ноги при этом должны прилегать к консоли конькового прогона. Очень важно, чтобы выпуск консоли был не менее 100 мм, но и не более 150 мм. Нижняя часть диагональных стропил фиксируется к мауэрлату либо специальной балке на стене дома. Иногда для изготовления стропильных ног используют деревянный брус, в этом случае накосные элементы фиксируются к специальной доске (прибоине), закрепленной на ферме. А вот монтаж к крайней висячей ферме делается посредством шпренгеля. При этом обязательно на балках ног делаются запилы под углом соответствующему наклону вальмового ската.

 

как крепить правильно Узлы скатных крыш по деревянным стропилам.

В начале планировки мансардной кровли подбирается система стропил, выполняющая роль опорной конструкции. Требуемый тип стропильной системы определяется на основе разновидности крыши.

В зависимости от выбранной системы это могут быть деревянные брусья, применяемые как кровельный каркас, сдерживающий составные стройматериалы всей конструкции, или конкретные элементы, которые создают опоры, называющиеся стропильными ногами. Перед началом работ деревянные составляющие пропитываются особыми составами, которые предохраняют крышу от возгорания и гниения. От качества выполнения этой процедуры напрямую зависит долговечность кровли.

Разновидности стропильных систем и устройство их узлов

Стропильная система разделяется на два основных типа: наслонные и . Поскольку узлы соединения в каждой из систем имеют различные характеристики, определенный тип стропил подбирается, исходя из свойств предпочитаемой крыши, включая ее архитектурные особенности.

Основные факторы при выборе нужного типа системы:

• общая функциональность кровли;
• сила давления кровельных стройматериалов на конструкцию;
• распространенность и частота атмосферных осадков на территории, где располагается дом.

У висячего типа стропил отсутствуют опоры, размещающиеся в промежутках. По этой причине возникает усиленный распор, передающийся на стены строения по горизонтали. Чтобы уменьшить этот показатель, в узел опор внедряют затяжной элемент из древесины или металла, предназначенный для объединения стропильных ног. Таким образом, узлы висячих стропил приобретают форму треугольника. Затяжной элемент размещается в основании ног, он выполняет функцию перекладины (чаще всего используется в двускатных конструкциях крыши) и работает на изгиб и сжатие. От высоты затяжного элемента зависит прочность соединения с основанием опор.

Наслонный тип стропил зачастую обустраивается в строениях, где присутствует центральная опорная колонна или несущая стена. Стропила упираются конечностями в боковые стороны постройки, а центральная часть ложится на колонну или другую опору внутри дома. Такой узел конструкции рассчитан на изгибное функционирование. Наслонные опоры создают меньшую нагрузку на составные части постройки, поэтому их монтаж не такой трудоемкий, как в случае с висячими стропилами. Кроме того, он не требует больших материальных расходов.

Существуют также варианты обустройства крыши, совмещающие в себе оба типа стропил. В этом случае каждый тип чередуется, то есть зоны без несущих стен обустраиваются висячими стропилами, а области с необходимыми опорами – наслонными.

Грамотное обустройство стропильной системы

Основным фактором высокой прочности крыши в будущей постройке является грамотное обустройство всех узлов и опорных точек.

В случае наслонных стропил для мансардной кровли предполагается наличие не менее 3 опорных пунктов. Это значение может поменяться, если величина пролета превышает стандартные нормы. Например, если величина пролета не более 10 м, потребуется всего одна добавочная опора.

Узел висячих опор собирается на основе размеров пролета. На малых пролетах затяжной элемент чаще всего заменяется ригелем. При больших размерах пролета затяжные элементы провисают, а опоры идут на изгиб.

Таким образом, узлы висячего типа могут иметь следующие различия относительно размера пролета:

Рисунок 1. Схема устройства мауэрата.

1. 9 м. Опоры необходимо сдерживать при помощи деревянного бруска, устанавливающегося перпендикулярно чердачному полу. В области основания он укрепляется скобами, а затяжные элементы крепятся специальными хомутами.
2. 13 м. Крепеж осуществляется с помощью подкосов, которые верхушкой упираются в основание, а нижней частью – в перпендикулярный брус. Интервал между опорами не должен быть больше 5,5 м.
3. 17 м. Основание необходимо усилить специальными приспособлениями. Для верхушки применяется шпренгельная структура: затяжные элементы прикрепляются к двум деревянным брускам, а между ними монтируется ригель.

Методы крепления узлов

Вне зависимости от того, требуется замена существующей стропильной системы или ее возведение с нуля, необходимо соблюдать определенный свод правил при креплении ее узлов.

Прежде всего, следует избегать простейшего крепежа перекладины и основания опоры, поскольку это может оказать разрушительное влияние на всю кровельную систему.

Рисунок 2. Крепление стропильной ноги к мауэрлату.

Другими словами, от нагрузки, создаваемой стройматериалами или атмосферными осадками, концы опор соскальзывают, и стропильная система повреждается. Это приводит к ее полному обрушению. Для предотвращения такого исхода необходимо повысить надежность этих узлов. Это достигается при помощи следующих видов крепления:

• зубья в шип;
• зубья в упор;
• упор на конец перекладины.

В зависимости от уклона можно использовать один или два зуба. Чтобы повысить надежность соединения, можно создать дополнительный крепеж при помощи уголков из металла.

Узлы крепления кровельной обрешетки

Основными узлами крепления стропильной системы являются:

• балочный;
• мауэрлатный;
• коньковый.

Балочный узел крепления

Рисунок 3. Схема конькового соединения стропильной системы.

В стропильной ноге создаются зубья в шип, а в перекладине вырезается гнездо, которое соответствует вырезанным зубьям. В этом случае гнездо должно занимать не более 30% от всей толщины перекладины.

Если при постройке кровли использовались легковесные материалы, а ее уклон составляет менее 35°, основания опор размещаются так, чтобы область их упора была значительно больше балки. Этого можно достичь, применив врезку с двумя зубьями в 2 шипа, упором (с использованием шипа или без него), а также двумя шипами в замок.

Узлы системы крепятся либо метизами с металлическими уголками, либо древесными брусками, накладками и шипами.

Мауэрлатный узел крепления

Существует 2 технологии мауэрлатного крепежа опор: жесткий и скользящий (рис. 1).

В первом случае между стропилом и мауэрлатом устанавливается прочное соединение без возможности соскальзывания, прогибов и выскакивания. Это достигается при помощи размещения специальных уголков с опорным бруском. Образованный узел нужно скрепить надежной проволокой при помощи метизов. Гвозди забиваются под определенным наклоном сбоку так, чтобы в мауэрлате они находились в перекрещенном состоянии. Последний гвоздь прибивается по вертикали. Данный метод является наиболее популярным.

Во втором случае крепление осуществляется при помощи особого механизма, позволяющего определенному элементу (в данном случае стропило) передвигаться в нужном направлении(рис 2).

Для создания такого соединения потребуется выполнить врезку на опорах, а затем уложить их на мауэрлат. Как и в предыдущем случае, обе части узла закрепляются при помощи двух скрещенных гвоздей и одним вертикальным сверху. К мауэрлату доски закрепляются металлическими скобами. После этого опорное основание выпускается за стену и скрепляется при помощи пластин и салазок. Таким образом, упор идет на мауэрлат, но все составляющие стропильной системы могут передвигаться в допустимых пределах.

Данный метод чаще всего применяется при возведении кровельной системы деревянных построек (бревна, сруб), которым свойственно оседание. Стоит помнить, что при жестком креплении есть вероятность повреждения стен строения.

Коньковый узел крепления

Такой узел может быть создан двумя методами: встык и внахлест (рис. 3).

Первый метод подразумевает собой обрезку верхушки опор под таким же наклоном, что и угол крыши. Их упирают в противоположные опоры, которые также нужно подрезать. Крепление создается при помощи двух гвоздей (150 мм), забиваемых сверху под определенным углом, чтобы они соразмерно располагались внутри каждого стропила. Для повышения надежности швы между опорами скрепляются деревянными накладками или пластинами из металла.

Второй метод является самым популярным. От первого способа его отличает метод стыковки внахлест. При этом опоры соединяются не торцами, а боковыми частями, после чего их закрепляют на болты.

Стропильная система – каркас крыши дома, который несет на себе и равномерно распределяет вес кровельного пирога, порой доходящий до 500 кг/м2. Надежность этого своеобразного остова зависит от трех факторов: точности расчета, исходя из чего подбирается количество и сечение опорных элементов, материал, из которого он изготавливается, а также от правильности технологии крепления. Зная, как правильно крепить стропила, можно существенно увеличить несущую способность каркаса, сделав его более прочным и надежным. Ошибки в монтаже, напротив, приводят к ощутимым потерям прочности и деформациям крыши. В этой статье мы расскажем об основных видах и способах креплений, с помощью которых можно качественно установить стропила своими руками.

Стропильный каркас крыши дома – система взаимосвязанных опорных элементов из дерев или металла, которые придают конструкции форму, уклон, а также равномерно распределяют ее вес между несущими стенами. Его главным компонентом являются стропильные ноги, представляющие собой установленные под углом балки, которые соединяются попарно вдоль ската, образуя в верхней точке своего соединения конек. Существует две основных разновидности стропил:

• Наслонные. Наслонными стропилами называют опорные элементы, которые в конструкции крыши имеют две точки опоры – на коньковый прогон и мауэрлат. Стропильная система такого типа используется в сооружениях, имеющих внутри одну или более несущие стены, на которые можно «наслонить» стропила. Такое крепление стропил позволяет разгрузить их за счет использование дополнительных вертикальных опор.
• Висячие. Висячими называются элементы, которые имеют только одну точку опоры, располагающуюся там, где происходит крепление стропил к стене или мауэрлату. Стропильная система висячего типа испытывает нагрузку не только на изгиб, но и на распирание, поэтому она усиливается горизонтальными компенсирующими элементами (ригелями, затяжками, схватками).

Обратите внимание! В большинстве наиболее популярных стропильных систем осуществляется крепление стропил к мауэрлату. Мауэрлатом называют массивный брус или балку с сечением 150х150 мм или 200х200 мм, укладываемый вдоль несущих стен сооружения, на которые впоследствии будут опираться стропильные ноги. Он смягчает давление на стены дома, а также равномерно распределяет вес кровельного пирога. Прикрепить мауэрлат к верхнему поясу стен можно с помощью анкерных болтов или вмурованных металлических шпилек.

Основные соединительные узлы

Стропильный каркас называют системой, потому что все его элементы тесно взаимосвязаны и зафиксированы, в результате чего конструкция крыши приобретает устойчивую форму, жесткость и высокую несущую способность. Каждый соединительный узел между его частями является уязвимым местом, которое может легко деформироваться под нагрузкой, поэтому все крепления должны выполняться строго по технологии. Опытные мастера выделяют типы соединений в конструкции кровли:

1. Крепление стропил к коньковому брусу. Этот соединительный узел характерен только для наслонных стропильных систем, в которых верхней частью стропильная нога опирается на коньковый прогон, закрепленный на вертикальных стойках. Крепление стропил к нему может выполняться с помощью металлических накладок, гвоздей или скользящих креплений-ползунов.
2. Крепление стропил к мауэрлату. Наиболее важным крепежным узлом стропильного каркаса считается место соединения мауэрлатного бруса со стропильными ногами. Зафиксировать стропила на нем можно с помощью гвоздей, металлических уголков или деревянных брусков.
3. Соединение стропил между собой. Чтобы удлинить стропильные ноги, если длина ската превышает стандартную длину пиломатериалов, их собирают из нескольких элементов, соединенных между собой с помощью гвоздей, клея или металлических накладок.
4. Соединение стропильных ног с вспомогательными опорными элементами. В конструкции стропильного каркаса стропила могут соединяться с затяжкой, ригелем или подкосами для увеличения жесткости, прочности и несущей способности.

Учтите, что любые запилы, выполняемые, чтобы прикрепить стропила к балкам, мауэрлату или другим конструктивным элементам каркаса приводят к уменьшению их прочности, поэтому опытные мастера рекомендуют соединять их между собой с помощью уголков и накладок.

Способы фиксации

Решая вопрос, как крепить стропила к мауэрлату или коньковому прогону, необходимо правильно подобрать крепежную фурнитуру. Современный строительный рынок располагает огромным ассортиментом разнообразных по конструкции и размеру креплений. Главными критериями выбора крепежа являются материал, использованный для изготовления стропила, их сечение, а также вид нагрузки, которому они подвергаются. Существуют следующие способы крепления стропил:

Опытные мастера считают, что наиболее надежным способом фиксации стропил является использование металлических уголков, которые прочно соединяют деревянные элементы между собой, жестко фиксируя угол между ними. Уголок, перекрывающий стык между стропильной ногой и коньковым брусом или мауэрлатом, служит своеобразным распором между ними.

Разновидности креплений

Дерево — природный материал, который в процессе выравнивания влажности и высыхания дает значительную усадку, из-за чего линейный размеры сооружения изменяются. Именно поэтому опытные мастера рекомендуют возводить крышу для брусовых и бревенчатых домов, спустя год после постройки, когда процесс усадки переходит из активной в пассивную фазу. Если зафиксировать деревянные элементы каркаса жестко, то после высыхания крыша дома может деформироваться. Поэтому для соединения стропил используют следующие виды креплений:

Интересно, что существует несколько вариантов комбинаций подвижных и неподвижных соединительных узлов. Наиболее распространёнными являются стропильные системы с одним жестким и двумя скользящими креплениями, которые обеспечивают достаточную подвижность при высокой прочности и жесткости конструкции.

Виды крепежных элементов

Среди опытных кровельщиков не стихают споры, чем эффективнее выполнять крепление стропил к балкам перекрытия и мауэрлату. Однако, в большинстве случаев загвоздка в том, что в данных условиях практичнее использовать – гвозди или саморезы. Оба эти крепежные элемента обладают своими достоинствами и недостатками:

• Гвозди хороши тем, что для их забивания необходим только молоток, который есть в каждом хозяйстве. Однако, некоторые мастера сетуют на то, что забивать их вручную слишком долго. Стоит напомнить, что для фиксации стропил используются специальные зазубренные гвозди, которые надежно сцепляются с древесиной.
• Для сборки стропильного каркаса используют оцинкованные саморезы, которые не боятся коррозии. За счет резьбы они прочно ввинчиваются в толщу древесины, надежно фиксируя элементы между собой. Завинчивать их быстро и удобно с помощью портативного шуруповерта. Минус этого вида крепежа в том, что при демонтаже удалять саморезы из дерева долго и муторно.

Большинство опытных кровельщиков сходятся на том, что для фиксации стропильных ног лучше использовать оцинкованные ершенные гвозди, длина которых на 5-3 мм превосходит толщину пиломатериалов. Правильно подобранные крепежные элементы – залог качественной и долговременной фиксации каркаса крыши, которой будет не страшны ни механические воздействия, ни ветровая нагрузка.

Видео-инструкция

Наслонная стропильная система – конструкция, применяемая при сооружении крыш зданий с промежуточными несущими стенами, опорными столбами или колоннами. Опирается она не только на стены снаружи, но и на внутреннюю центральную опору (в некоторых случаях – на две).

Если говорить про использование, то наслонные стропила – самые распространенные для жилых частных домов, которые, как правило, имеют внутренние стены-перегородки.

Составные элементы наслонной системы: две стропильные ноги, нижние края которых опираются и закрепляются на наружных стенах (мауэрлате), а верхние – на горизонтальном коньковом прогоне. Прогон, в свою очередь, удерживается вертикальными стойками, упертыми в промежуточную стену.

Это классическая схема устройства наслонной системы, подходящая для двухскатной крыши. С односкатной крышей прослеживаются те же правила, но с иной реализацией. Стропила, входящие в стропильную систему, укладывают с опорой на противоположные несущие стены (выходит, что только на две опоры). Внутренняя перегородка здесь не нужна. По сути, ее функцию выполняет более высокая стена.

Для повышения несущей способности стропильной конструкции, в систему внедряют подкосы. Их наличие позволяет увеличить длину перекрываемых пролетов.

Для односкатных крыш возможно применение наслонных стропил без внедрения подкосов при пролетах до 4,5 м. Наличие подкоса увеличивает эту возможную длину до 6 м. Похожая тенденция прослеживается с двухскатными крышами. Двухскатная конструкция с одной промежуточной опорой используется для пролетов до 9 м. Установка подкосов увеличивает максимальную длину пролета до 10 м. А комбинация подкосов со схваткой (горизонтальной балкой, соединяющей пару стропильных ног) – до 14 м.

Существует несколько вариантов реализации наслонных систем, среди которых различают безраспорные и распорные конструкции с дополнительными поддерживающими подкосами, схватками, подстропильными балками.

Рассмотрим основные конструкции наслонных стропил.

Безраспорные стропила без подкосов

Данный вид наслонных стропил не дает распор на внешние стены. Нивелирование распирающих нагрузок происходит, благодаря особому сочетанию креплений. Один край стропилины всегда закрепляют жестко, а второй – на скользящей опоре. Это дает отсутствие распора.

Жесткое крепление может означать, что узел закреплен, но допускается поворот балки в шарнире (одна степень свободы). Также существует жесткое защемление стропильной балки, при котором любые смещения невозможны (нулевая степень свободы).

Больше свободы дает скользящее крепление, которое позволяет стропильной ноге не только поворачиваться, но и смещаться горизонтально (две степени свободы).

Безраспорная конструкция характеризуется тем, что в ней всегда присутствует и жесткое, и скользящее крепление. Благодаря этому, под влиянием нагрузки, стропила изгибаются, не передавая распор на стены.

Варианты закрепления стропильных ног

Низ стропилины закрепляют жестко, верх – свободно (скользящая опора)

Нижний край стропилины крепят жестко к мауэрлату (одна степень свободы), путем врубки зубом. В другом случае применяют запил с фиксацией опорным бруском.

На верхнем конце стропилины делают горизонтальный пропил со скосом. Если врубка невозможна, то край стропильной ноги подшивают снизу обрезком балки и скрепляют с двух сторон монтажными пластинами. Крепление верхнего края стропилины к прогону выполняют по типу скользящей опоры. При этом противоположные стропилины укладывают на конек поочередно, без скреплений между собой. Поэтому двускатную крышу, выполненную по этой схеме можно воспринимать, как две односкатные крыши, прилегающие друг к другу.

Сложность схемы в том, что любая погрешность в реализации конькового узла, превращает безраспорную конструкцию в распорную. Поэтому данный вариант редко используют для двухскатных крыш, чаще – для односкатных.

Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко

Самая распространенная схема для частных домов.

Нижний край стропилины закрепляют к мауэрлату на ползуне (металлической скобе), благодаря чему она может сдвигаться и изгибаться под нагрузкой. Чтобы стропилина не могла “уйти” в боковом направлении, с двух сторон ее фиксируют металлическими уголками или брусками.

Верх стропильных ног закрепляют на шарнире с допуском поворота (одна степень свободы). При этом коньковые узлы наслонных стропил данного типа выполняют так: края стропилин схлестывают между собой и соединяют болтом или гвоздями. Или же стыкуют предварительно срезанные под углом концы, а затем связывают их металлическими или деревянными накладками.

Низ стропильной ноги закрепляют свободно, верх – жестко защемляют

Эта схема отличается от предыдущей тем, что соединение стропил в коньковом узле выполняется с жестким защемлением. Стропила скошенными торцами опирают друг в друга, а затем связывают их между собой и коньковым прогоном двумя ригелями-затяжками. Получается узел с защемлением.

Низ стропильных ног соединяют с мауэрлатом свободно, на ползуне.

Данный вариант креплений отличается повышенной несущей способностью, позволяющей применять его в регионах с повышенным уровнем снеговых осадков.

Способы повышения устойчивости безраспорных систем

Все три рассмотренные стропильные системы показывают себя, как устойчивые при неравномерных нагрузках только в случае жесткой фиксации конькового прогона. То есть, когда его концы выводят на фронтоны или подпирают дополнительными накосными стропилами.

Если же коньковый прогон опирается только на стойки, крыша может потерять устойчивость. В рассмотренных втором и третьем вариантах (низ стропильной ноги на ползуне, верх – жестко закреплен) при увеличении нагрузки на один из скатов крыша будет смещаться в сторону увеличившейся нагрузки. Первый вариант сохранит форму, но только при идеально вертикальных стойках (под прогоном).

Чтобы, несмотря на нежесткую фиксацию прогона и неравномерные нагрузки, система стропил наслонная осталась устойчивой, ее дополняют горизонтальной схваткой. Схватка – это балка, обычно с тем же сечением, что и у стропил.

Она скрепляется со стропилами гвоздями или болтами. Пересечение схваток и стоек фиксируется гвоздевым боем. Работу схватки можно охарактеризовать, как аварийную. В случае неравномерной большой нагрузки на скаты, схватка включается в работу и предохраняет систему от перекоса.

Укрепить систему с жестко закрепленным верхом и свободным низом (второй и третий варианты) можно с помощью небольшой трансформации нижнего узла. Стропильные ноги выводят за край стен. При этом само крепление остается скользящим, по типу ползуна.

Еще один вариант повышения устойчивости – жесткое крепление низа стоек, на которых удерживается горизонтальный коньковый прогон. Для этого их врубают в лежень и фиксируют к перекрытиям, например, используя накладки из досок или брусков.

Распорные стропила без подкосов

В этом случае стропила опираются на несущие стены и передают им распор. Поэтому такие системы нельзя применять для домов, стены которых выстроены из газобетона. Газобетонные блоки совершенно не противостоят изгибу и разрушаются при распорных нагрузках. А другие материалы, например, кирпич или бетонные панели, легко выдерживают такие нагрузки и не деформируются.

Распорная система стропил требует наличия жестко закрепленного мауэрлата. Причем, чтобы выдержать распор, прочность стен должна быть высокой. Или же по верху стен должен идти неразрывный железобетонный пояс.

Для распорных стропил используют те же, рассмотренные выше для безраспорных систем, варианты креплений. Но с одним нюансом: все имеющиеся скользящие крепления (ползуны) заменяют на шарнирные с возможностью поворота. Для этого к низу стропилины прибивают опорный брус или делают врубку зубом в мауэрлат. Шарнирное крепление в коньковом узле выполняют, наложив стропила друг на друга и скрепив их гвоздевым боем или болтом.

Распорная конструкция – это нечто среднее между наслонными безраспорными и висячими системами. Коньковый прогон в них еще используется, но он уже не играет значительной роли. Ведь стропила уперты нижними краями в стены, а верхними краями – друг в друга. При просадке стен или прогибе конькового прогона под собственным весом, прогон перестает работать вообще. По своей сути такие стропила становятся висячими.

Для повышения устойчивости системы в нее включается схватка, которая работает на сжатие. Она частично, хоть и в небольшой степени, снимает распор на стены. Для того, чтобы схватка сняла распор полностью, она должна соединить нижние края стропильных ног. Но тогда она станет уже не схваткой, а затяжкой.

Также уменьшает распор установка жестко зафиксированного конькового прогона.

Стропила с подкосами

Такие системы могут устраиваться как по распорным, так и по безраспорным схемам. Их отличие от уже рассмотренных вариантов состоит в наличие третьей опорной части под стропильной ногой – подкоса (подстропильной ноги).

Подкос меняет систему. Стропилина из однопролетной балки превращается в двухпролетную неразрезную. Это позволяет увеличить перекрываемый пролет, вплоть до 14 м. А также – уменьшить сечение стропил.

Подкос соединяют со стропилиной таким образом, чтобы не допустить ее смещения. Делается это следующим образом: подкос заводят под стропило и фиксируют деревянными накладками по бокам и снизу.

Наслонная система с подстропильными балками

Эта конструкция наслонных стропил подходит для построек с двумя продольными несущими стенами или промежуточными поперечными стенами. Стойки в этом случае расположены не под коньком, а под стропилами. Коньковый прогон отсутствует.

Стропильные ноги в схеме опираются на две подстропильные балки (сквозные прогоны), которые, в свою очередь, уложены вдоль скатов крыши и опираются на вертикальные стойки. Стойки закреплены к несущим промежуточным стенам через лежни.

Сквозные прогоны можно и не включать в схему. Тогда стойки придется подводить непосредственно под каждую стропилину и закреплять с затяжкой гвоздевым боем.

Сверху стропильные ноги стыкуют между собой и связывают накладками из металла или дерева с двух сторон.

Отсутствие конькового прогона автоматически означает, что стропильная система образует распор. Чтобы его нейтрализовать в безраспорном варианте системы, ниже сквозных прогонов закрепляют затяжку. При нагрузках она будет растягиваться и устранит нежелательный распор. Для сохранения устойчивости в системе используется схватка, закрепленная в нижней части сторопильных ног. Также от складывания конструкцию уберегут специальные расшивки, которые закрепляют крест-накрест между стойками.

В распорной системе схватку устанавливают выше сквозных прогонов. Тогда схватка под нагрузкой будет сжиматься и, по сути, превратится в ригель.

Установка стоек под стропильными ногами или сквозных прогонов (и отсутствие центральных стоек!) дает возможность использовать наслонные стропила данного типа для устройства просторных мансардных помещений. Другие схемы подходят только для чердачных помещений и мансард с перегородками.

Ключевые моменты монтажа наслонных стропил

Имея на руках рассчитанную схему устройства, можно приступать к монтажу стропильной системы. Установка выполняется в несколько этапов, основные из них такие:

1. По верху наружных стен укладывают мауэрлат – доску или брус. Чтобы предупредить загнивание мауэрлата, между ним и стеной прокладывают гидроизолирующий материал – рубероид, толь и т.п.

2. По верху промежуточной стены укладывают лежень, который необходим для крепления вертикальных стоек.

3. На лежне закрепляют стойки с шагом 3-6м.

4. Сверху, на стойки, устанавливают коньковый прогон.

5. Выставляют стропила с шагом 0,6-1,2 м. Снизу стропильная нога крепится к мауэрлату в соответствии с выбранной схемой креплений (на шарнире или на ползуне). Сверху стропильные ноги либо выкладывают отдельно на коньковый прогон, либо соединяют верхние края между собой, опирая на конек.

6. Если схема предусматривает, стропильные ноги соединяют горизонтальными схватками.

7. Опять же, по требованию схемы, выставляют подкосы, опорные элементы.

Выполняя работы по установке стропил нельзя допускать оплошностей. Следует помнить, что стропильная система – это каркас крыши, который должен выдерживать все возможные нагрузки. Неправильно рассчитанная или смонтированная система может запросто привести к перекосу и даже разрушению всей крыши.

Для долговечной и надежной кровли важно качественно сделать все узлы стропильной системы. Что это значит, мы и разберем прямо сейчас.

Стропила – это скелет кровли, на котором держатся внутренняя и внешняя обшивка, утеплитель, гидроизоляция и иные элементы. Также очень часто именно их используют в качестве основы под коммуникации. На крышу и, соответственно, стропила приходятся огромные нагрузки, которые могут достигать 200 кг/м 2 . Это вес строительных материалов, снега с листвой и прочего мусора. А чего стоят порывы ветра?

Стропила кровли как основа под коммуникации

При проведении ремонтных работ эта система должна выдержать не только вес человека, но и необходимого оборудования. При этом все эти параметры строго индивидуальны и зависят от ряда факторов, начиная от конфигурации и заканчивая климатической зоной. Однако в любом случае кровля и все ее элементы должны быть достаточно надежными, и только тогда мы сможем себя чувствовать действительно защищенно.

Для начала необходимо ознакомиться с терминологией. Фундаментом всей системы по праву можно назвать мауэрлат. Он представляет собой балку, на которой и крепится конструкция. Его главная функция – равномерное распределение нагрузок на стены. А вот балка, на которой фиксируется обрешетка, называется стропильной ногой. Это важнейший элемент, определяющий угол наклона ската и общий вид кровли. Между собой стропильные ноги скрепляет прогон. Он располагается как сверху, так и сбоку. В зависимости от этого бывают коньковые и боковые прогоны. В нижней части ноги фиксируются при помощи затяжки.

Мауэрлат для крепления стропильной конструкции

Благодаря подкосам и стойкам стропильные балки располагаются максимально устойчиво. Перпендикулярно ногам набиваются обрезные доски – обрешетка. Она служит основой для кровельного материала. А место соединения скатов кровли принято называть коньком. На нем набивается сплошная обрешетка, чтобы сделать эту часть крыши максимально надежной. Продолжение стропильных ног – кобылки. Они располагаются под свесом, защищающим стены от осадков. Очень часто первыми начинают гнить именно эти конструктивные элементы, так как они наиболее подвержены негативному влиянию погоды, при этом сами ноги могут служить еще очень долго. Надежность всей конструкции зависит от того, насколько качественным будет абсолютно каждый узел крепления . О них мы и поговорим более подробно.

Это понятие объединяет в себе ряд конструктивных элементов, так как они состоят из обрешетки, стоек и раскосов . По сути, эта жесткая конструкция и есть скелет кровли. В зависимости от размеров и личных пожеланий выделяют четыре вида ферм. Если ширина дома составляет от 12 до 24 м, тогда наиболее подходящими будет сегментная или трапециевидная форма. Для более габаритных конструкций, шириной до 36 м, подойдет многоугольная. А вот классическая треугольная станет прекрасным решением при строительстве домов шириной 9–18 м.

Стропильные фермы разных размеров

Огромную роль играет и материал. Наиболее часто используется древесина. В этом случае монтаж балок происходит путем врубки и последующей фиксации гвоздями, саморезами и иными крепежными элементами. Однако не во всех случаях актуально применение дерева. Так, если длина пролета превышает 16 м, тогда более подходящими будут фермы с растянутыми металлическими стойками, так как обеспечить надежные крепления деревянных элементов в этом случае будет тяжело. Еще пользуется популярностью комбинированный тип, в котором одновременно используются и деревянные, и металлические детали.

Конек представляет собой горизонтальное ребро в месте соединения двух скатов. Существует наслонная и стропильная система висячего типа. В первом случае конек устанавливается на стойки, расположенные параллельно длинным стенам. Очень важно обеспечить максимальное примыкание стропил к коньку, для этого делаются соответствующие запилы. Фиксация делается посредством гвоздей.

Конек в месте соединения двух скатов

Если речь идет о висячей конструкции, то концы стропильных ног соединяются попарно. Чтобы обеспечить подобное сопряжение, торец каждой балки подрезается под углом, равным наклону кровли. Далее стропила соединяются плоскостями срезов и фиксируются гвоздями, забитыми под углом. Обязательно необходимо закрыть место стыка металлической пластиной либо деревянной накладкой.

Попарное соединение стропильных ног

При соединении врубкой в полдерева достигается максимальная прочность. Для этого в месте сопряжения стропильные ноги соединяют с уступом. Затем сверлится отверстие под болт 14 мм. Дальнейшая фиксация достигается за счет болтового соединения. Когда речь идет о скользящей системе, то в этом случае концы ног соединяются посредством металлических пластинчатых шарниров.

Это следующий узел крепления стропильных систем, на котором нужно остановиться подробнее. Существует две технологии фиксации балок к мауэрлату. Жесткие крепления исключают какие-либо сдвиги, колебания, повороты, кручение и прочие манипуляции. Чтобы добиться подобного эффекта, на ноге делают запил. Далее соединение дополнительно фиксируют гвоздями, проволокой, саморезами и прочими вспомогательными элементами. Обычно несколько гвоздей забивают под углом так, чтобы внутри мауэрлата они скрестились. А потом еще один гвоздь вбивают вертикально.

Запил на ногах для крепления к мауэрлату

Скользящие крепления получаются благодаря специальному крепежу. Бывает одна, две либо три степени свободы этого сопряжения. Такое соединение отлично подходит для деревянных домов, так как жесткая фиксация во время усадки может сильно пострадать. Обеспечить подобное подвижное соединение можно несколькими способами. Нога упирается в мауэрлат подшитым бруском либо выпиленным зубом и жестко фиксируется с помощью металлического уголка. Таким образом достигается жесткость крепления в горизонтальной плоскости. В верхней части ноги соединяются врубками, при этом на горизонтальной площадке делается скос, чтобы обеспечить скользящее соединение.

Скользящие крепления элементов

Если в месте фиксации к мауэрлату вбить только один гвоздь либо использовать специальные гибкие пластины, то сопряжение получится скользящим и в этой части стропильной системы.

Сейчас остановимся на типовых узлах деревянной стропильной системы . Особенность такой кровли – наличие вальм. Подобный тип обладает рядом достоинств. Они более долговечны, так как нагрузка распределяется равномерно по всей поверхности, не боятся сильных ветров и осадков, экономичны. Однако более сложны в технологическом плане.

Типовые узлы вальмовой крыши

Состоит эта крыша из двух длинных трапециевидных скатов, при этом они не закрывают всю площадь, с торцов здания под наклоном устанавливаются треугольные вальмы. В этом случае появляются типовые элементы – дополнительные накосные стропильные ноги, из которых и формируются торцевые скаты. Соединение диагональных балок может быть различным. Пользуются популярностью как висячие фермы, так и наслонная конструкция, фиксирующаяся к мауэрлату.

Кровля из трапециевидных скатов и треугольных вальм

Если стропила скатов опираются на конек, то накосные ноги при этом должны прилегать к консоли конькового прогона. Очень важно, чтобы выпуск консоли был не менее 100 мм, но и не более 150 мм. Нижняя часть диагональных стропил фиксируется к мауэрлату либо специальной балке на стене дома. Иногда для изготовления стропильных ног используют деревянный брус, в этом случае накосные элементы фиксируются к специальной доске (прибоине), закрепленной на ферме. А вот монтаж к крайней висячей ферме делается посредством шпренгеля. При этом обязательно на балках ног делаются запилы под углом соответствующему наклону вальмового ската.

Опытные строители отлично знают, что во время устроительства стропильной системы нет узлов, которые бы не играли важную роль в обеспечении прочности конструкции. Это, в том числе, касается и способов крепления стропильной ноги к мауэрлату. Мы не будем останавливаться на характеристиках самого мауэрлата, способах его строительства и методах его крепления. Исходные данные для всех вариантов крепления стропил к мауэрлатам стандартные – все они быть сделаны согласно требованиям существующих строительных норм и правил.

Нужно кратко выяснить еще один вопрос – не всегда крепление стропил к мауэрлатам возможно.

Когда и почему нельзя пользоваться этим методом крепления стропильной системы?

На сложных вальмовых или двускатных крышах с различными углами наклона скатов.	Почему? Угол стропила (или кобылки, если оно имеет недостаточную длину) с каждого ската крыши будет различным. Это значит, что во время устройства карнизной части кровли возникнут проблемы. Если вы пожелаете сделать одинаковой ширину карниза по всему периметру здания, на каждой стене он будет располагаться на различной высоте. Если вы пожелаете сделать все карнизы на одинаковой высоте, то у каждой стены они будут иметь различную ширину. Нужно вспомнить школьные уроки о треугольниках. Само собой разумеется, что и первый, и второй варианты для здания неприемлемые. На таких зданиях стропильные ноги должны крепиться только на балках перекрытия, только так можно сделать карниз одинаковым по ширине вокруг всего здания. А если крыша с эркером, то вариант крепления стропильных ног на мауэрлате даже теоретически рассматривать не имеет смысла.
Во время реконструкции или ремонта старых или аварийных зданий.	Опытные строители сразу определяют углы наклона скатов. Если в местах их пресечения линии кровельных покрытий образуют прямоугольный треугольник, то наклон скатов одинаковый, если волны покрытия не совпадают – крепить стропила придется на балках.
Верхние ряды несущих стен в таком плачевном состоянии, что прикрепить к ним мауэрлат с необходимыми показателями прочности очень трудно.	Приходится или разбирать несколько рядов кирпичей и класть их заново или бетонировать специальный армирующий пояс по всему периметру здания, и только после выполнения таких работ прочно фиксировать мауэрлаты. Практика показывает, что делать такие работы экономически невыгодно, да и времени уходит значительно больше, чем установить на потолке несущие балки.

С этим вопросом мы разобрались, теперь следует рассмотреть несколько общих рекомендаций, касающихся крепления стропил.

Рекомендации по креплению стропил	Описание	Иллюстрации
Никогда нельзя запиливать или зарубать стропила глубже, чем на одну треть ширины.	Запомните это правило раз и навсегда. В сети можно встретить примеры запила стропил чуть ли не до половины ширины, это грубейшая ошибка. Спрашиваться, зачем брать для стропила доску шириной 150 миллиметров, чтобы потом в самом нагруженном месте «откромсать» от нее половину? Какая несущая способность у нее останется? Причем, это правило касается не только узла крепления стропил к мауэрлату, а абсолютно всех узлов фиксации стропильной системы.
Для каждого узла нужно одновременно применять минимум два способа фиксации.	Кроме зарубок используйте металлические скобы или уголки, не внушающие доверия зарубки дополняйте специальными упорными досками и т. д.
ользуйтесь шаблонами только в случае полной уверенности, что все размеры и расстояния по всему периметру строения в максимальной степени идентичны.	Нет такой уверенности – подгоняйте каждую стропильную ногу по отдельности.

И с этой темой разобрались, теперь уже можно рассмотреть наиболее часто встречающиеся способы крепления стропильных ног к мауэрлату. Мы будем говорить о трех: запиливании с упором (жестком), скользящем и наслонном методах.

Жесткое крепление стропил

Самый надежный, самый трудоемкий и самый универсальный способ, может выполняться путем врубки или за счет нашивки подпорных брусков на стропила. Вначале рассмотрим вариант врубки стропила.

Не стоит переживать, если в результате вырубливания ноги у вас немного изменится наклон ската. Главное, чтобы все стропила лежали на одной линии. Перед запилом стропильной ноги нужно снять размеры места прилегания ее к мауэрлату, а это довольно сложно. Мы не будем выполнять различные математические расчеты, это долго и бесполезно, да и никто на практике таким себе голову не забивает.

Шаг 1. Предлагаем два варианта: сделать один универсальный шаблон для всех ног сразу или делать запилы для каждой по отдельности.

Если у вас все нормально с положением мауэрлата, то лучше делать шаблон, если есть проблемы, то придется каждое стропило подготавливать отдельно.

Шаблон можно сделать из обрезка доски, куска ДВП или плотного картона. Проведите на нем линию у нижней кромки на расстоянии не более 1/3 ширины стропильной ноги. На всех стропильных ногах проведите такую же параллельную линию, отметься места прилегания стропил к мауэрлату, и проведите перпендикулярную к ней линию.

Теперь вам нужно проследить угол вертикальной и горизонтальной плоскостей зарубки для одного прилегания к мауэрлату по всей поверхности. Сразу скажем, что идеального варианта добиться не удастся, но неплотное прилегание плоскостей в несколько миллиметров критической роли не играет. Приложите шаблон к торцу бруса мауэрлата под углом наклона ската. Точка пересечения вертикальной и горизонтальной линии должна находиться точно напротив его угла. Начертите получающийся треугольник, вырежьте начерченную часть.

Шаг 2. Проверьте правильность шаблона в нескольких частях мауэрлата, пройдитесь по обеим сторонам строения. При необходимости немного изменяйте угол выпиленной части, нужно добиться максимально точного прилегания зарубки по всему периметру.

Шаг 3. Приложите шаблон к стропилу, точка угла верхнего упора должна находиться на всех стропилах на одинаковом удалении от их коньковой части.

Шаг 4. Электрической пилой или ручной ножовкой отпилите срез поперек волокон стропильной ноги.

Пилите очень осторожно, не уменьшайте пропилом ширину оставшейся нетронутой стропилы. При недостаточном опыте работы электрическими инструментами лучше пользоваться ручными пилами. Пусть времени и сил потребуется больше, зато вероятность брака значительно снижается. А если учесть время на переделку, то потеря производительности труда от ручного инструмента не будут столь большими.

Шаг 5. Под углом выберите второй срез.

Внимание: это самая трудная работа. Пилить такую поверхность электрической пилой нежелательно, велики риски заступления. Нужно работать топором, топор должен быть очень острым. Работа топором потребует не только умения, но и физической силы. Кстати, умение работать топором (путь и не на уровне профессионала) всегда пригодится при строительстве деревянной бани.

Шаг 6. Проверьте шаблоном сделанное посадочное место, при необходимости поправьте его. Можете готовить посадочные места сразу для всего комплекта стропильных ног, а можете выполнять работы по очереди. Все зависит от вашего умения и точности установки мауэрлата.

Шаг 7. Поставьте стропильную ногу на место, зафиксируйте ее положение. Для фиксации можете пользоваться самодельными скобами, металлическими уголками или иными прочными приспособлениями.

Таким образом нужно поставить два крайних стропила, натянуть в нижней части между ними веревку и по очереди ставить следующие. Будьте готовыми, что для некоторых стропил придется несколько раз подгонять размеры пятки. Чем больше у вас будет практического опыта, тем реже придется снимать/ставить для подгонки стропильную ногу. Во время установки стропильной системы каждую пару ног следует временно фиксировать различными деревянными раскосами или подкосами. Временное крепление убирается только после набивки обрешетки под финишное покрытие крыши.

Цены на доски обрезные

обрезные доски

Крепление стропильных ног нашивкой упорного бруска

Для небольших бань мы рекомендуем пользоваться этим способом – намного проще и быстрее. А что касается механической устойчивости конструкции, то она зависит от добросовестности выполнения всех работ. Такой метод крепления стропил могут использовать даже очень неопытные строители, он дает возможность перемещать стропильные ноги в любом положении до занятия ими правильного положения и уже на месте фиксировать узел.

Шаг 1. Установите фронтонные стропила на место, временно зафиксируйте их положение.

Шаг 2. Из широкой доски отрежьте кусок длиной не менее 40 см. Определите угол наклона упорного в мауэрлат торца. Верхней горизонтальной зарубки на доске можно не делать, она никакой нагрузки не несет. Вертикальную нагрузку будут держать стропила. Для того чтобы увеличить площадь их упора в мауэрлат, следует в них пропилить посадочные места на ширину стропил.

Не нашлось отрезков прочных досок – прибивайте две тонкие с обеих сторон стропил. Только садить их рекомендуем на один сквозной метиз (оптимально длинный болт), не стоит послаблять стропила большим количеством гвоздей или саморезов.

Шаг 3. Если у вас доски с обеих сторон стропила, то можете не использовать дополнительные способы фиксации элемента от боковых опрокидываний. Если доска с одной стороны, то нужно будет зафиксировать их металлическими уголками или скобами.

Следует сказать, что каждая стропильная система на любом здании мастерами выполняется с индивидуальными различиями. Все зависит от их опыта и предпочтений. И вы можете не придерживаться в точности наших рекомендаций, принимайте оригинальные решения на месте с учетом особенностей бани и наличия строительных материалов.

Работы по креплению стропил всегда нужно делать по веревке, контролировать следует конек и нижние ноги. Если есть проблемы по высоте, то подкладывайте деревянные упоры на мауэрлат, для предупреждения скольжения прибейте их небольшими гвоздиками или саморезами.

Цены на комплект метизов

комплект метизов

По такому способу строится стропильная система в деревянных срубах.

Дело в том, что сруб должен выстояться под крышей, за это время он дает усадку. Усадка, как следствие, немного изменяет положение стропильной системы, в случае жесткого крепления стропильных ног непременно появится или деформация стропильной системы, или нарушится устойчивость верхнего ряда сруба. Именно этот ряд играет роль мауэрлата. Для того чтобы увеличить площадь упора стропила и мауэрлата, нужно снять острую кромку последнего. В противном случае большие нагрузки станут причиной вдавливания бруса на угле мауэрлата, и стропильная система начнет изменять свое положение. Делаться это будет неравномерно по периметру сруба – стропила могут значительно нарушить свое первоначальное положение, кровельное покрытие станет волнистым. А это может нарушить его герметичность, в результате появятся протечки со всеми очень негативными последствиями.

Скользящие стропила можно ставить только в том случае, когда стропильная система имеет упор в верхней части на коньковый брус и вертикальные упоры, для усиления устойчивости конструкции желательно дополнительно ставить раскосы или бабки. Конкретное решение следует принимать с учетом размеров бани, материала возведения и архитектурных характеристик крыши.

Очень важно: если вы предполагаете стропильные ноги фиксировать скользящим методом, то узел фиксации верхних коньковых частей следует делать на шарнире. В верхней части стропильные ноги должны колебаться в осевом направлении, что дает им возможность в зависимости от величины усадки бани изменять угол наклона стропильной системы. Таким образом гасятся возможные вертикальные нагрузки.

Шаг 1. По размерам установите коньковый брус. Он должен располагаться точно посредине бани, в противном случае угол наклонов скатов будет неодинаковым. Какие трудности вызывает неодинаковый угол наклона скатов во время строительства карнизных свесов, мы уже рассказывали в статье выше.

Шаг 2. Установку начинайте с монтажа крайних фронтонных стропил.

Для скользящего крепления нужно купить специальные фиксаторы, устанавливать их нужно с двух сторон каждого стропила.

Скользящая опора для стропил – размеры

Шаг 3. Снимите размеры стропил по длине, определите конкретные места их установки.

Шаг 4. Для увеличения плоскости прикасания стропильной ноги и мауэрлата снимите угол бруса. Можно снимать угол по всему периметру (сложно и долго) или только в местах упора стропильных ног. Для этого сделайте два пропила в мауэрлате на расстоянии, немного превышающем ширину доски стропила.

Долотом аккуратно уберите древесину в пропиле, подровняйте его поверхность. Мы советуем не пренебрегать этим советом, такой нехитрый способ установки даст возможность значительно увеличить устойчивость всей стропильной системы. Кроме того, не понадобится применять иные методы для устойчивости системы к продольным ветровым нагрузкам.

Шаг 5. Осторожно кладите стропила на подготовленные посадочные места, фиксируйте плавающими металлическими механизмами. Их надо устанавливать в таком положении, чтобы большая часть выступающего узла позволяла стропилам опускаться вниз, именно в эту сторону происходит усадка.

Шаг 6. Между крайними фронтонными стропильными ногами натяните веревки на уклоне карнизных свесов, все оставшиеся стропила монтируйте по веревке. Если есть необходимость – регулируйте длину конструкций. Одновременно с ногами шарнирным соединением фиксируйте коньковые части стропильных ног.

Такое устройство стропильной системы считается наименее устойчивым. Несмотря на то, что силы, распирающие стропильные ноги намного меньше чем усилия, действующие на изгиб, скользящие ноги являются наиболее слабым узлом всей конструкции.

Практический совет. При малейших сомнениях в устойчивости построенной стропильной системы производите ее усиление. Не имеет значения, каким именно способом усилится система, главное, чтобы у нее всегда был довольно большой запас прочности и надежности. Помните, что делать усиление конструкции уже после обнаружения проблемы намного сложнее, чем выполнять все работы своевременно.

Есть еще одна разновидность скользящего метода, она более надежная по прочности, но пригодна только для бань из оцилиндрованного бурса или круглых хлыстов – скользящий способ с запилом по дуге.

Делать его немного труднее, каждое стропило в месте контакта с верхним венцом сруба нужно выпиливать по дуге. Для выпиливания лучше использовать электрический лобзик. Глубина пропила – не более 1/3 ширины стропила. Метку можно снять с торца бруса, стропила можно делать все одинаковыми. Такое соединение имеет дополнительную степень свободы, но одновременно исключает осевые подвижки – повышается надежность всей стропильной системы.

Схема – стропила со скользящей опорой и пропилами

Цены на скользящую опору

скользящая опора

Используется в случае во время производства ремонтных работ на крышах сложной конструкции или недостаточной длины имеющихся пиломатериалов для изготовления стропил. Конечно, стропила можно соединить и таким способом увеличить длину. Но строители не советуют заниматься этими делами, при малейшей возможности избежать соединений стропильных ног нужно ними воспользоваться. Кроме того что каждое соединение требует немало времени и труда, оно всегда значительно понижает прочность стропила. Еще раз повторяем – всегда несущие характеристики соединенных стропил намного меньше, чем целых.

Лучше во время возведения стропил воспользоваться наслонным методом, а при помощи обыкновенных кобылок сделать подкровельную часть карниза.

Шаг 1. Отмерить точную длину каждого стропила до упора торцевой части в мауэрлат. Определить угол наклона упорной плоскости.

Наслонные стропила – схемы

Сделать по размеченной линии запил. Если позволяет ширина стропильной ноги, то рекомендуется делать запил с зубом. Зуб будет предупреждать скольжение стропила по мауэрлату. Если такой возможности нет, то в нижней части каждой стропильной ноги нужно прибывать упорные доски длиной примерно 40 сантиметров. Доски крепятся к стропилам гвоздями или саморезами.

Шаг 2. Для предупреждения боковых колебаний и общего усиления узла соединения, стропила дополнительно фиксируются металлическими уголками или скобами. Вбивать в торец большие гвозди не рекомендуется из-за больших рисков растрескивания древесины.

Шаг 3. Далее нужно заняться кобылками для карнизов. Для этого подойдут обрезные доски толщиной более 30 миллиметров. Отрежьте их по длине с учетом предполагаемого вылета карниза и прочно прибейте к стропильным ногам. Все работы нужно делать только под веревку, натянутую между крайними фронтонными стропильными ногами.

Цены на металлические уголки

металлические уголки

Для стропильной системы выбирайте только наиболее качественные материалы, это не та конструкция, на которой можно экономить. Много обыкновенных архитектурных элементов имеет несколько дополнительных составляющих несущих конструкций, они друг друга дополняют и страхуют. Стропила работают «в одиночку», в случае нарушения устойчивости никакие другие элементы не берут на себя нагрузку.

Старайтесь делать узлы соединений стропил с мауэрлатом в тех местах, где полностью отсутствуют естественные пороки развития древесины, в том числе и здоровые сучки. Твердость самих сучков большая, но вокруг них образуются завихрения древесных волокон, а они уже не отличаются высокими показателями физической прочности.

Делайте разметку, а особенно обрезание, очень внимательно. Для исправления ошибок можно пользоваться различными подкладками, но это крайне нежелательно.

И последнее. Можно встретить рекомендации ставить стропильную систему самостоятельно без помощников. Некоторые самые простые виды стропильной системы можно сделать и одному. Вопрос только в том, зачем это нужно? Зачем рисковать своим здоровьем, если в конечном итоге не будет никакой экономии времени и денег. А качество соединения всех узлов ощутимо пострадает.

Видео – Крепление стропил к мауэрлату, скользящая опора

Видео – Монтаж стропил

Видео – Сборка стропил

Видео – Быстрый монтаж стропильной системы

Устройство крыши деревянного дома — каркас конструкции и типы

Содержание

• Элементы стропильной системы крыши
• Особенности стропильной системы двухскатной крыши
• Стропильная система четырехскатной крыши: преимущества и недостатки
• Главные крепления стропильного каркаса крыши
• Пример расчета стропильной системы обычной двухскатной крыши
• Установка стропил

Стропильной системой называют несущую конструкцию крыши, которая является основой герметичности кровли и устойчивости стен. То есть, от качественно сделанной работы в этом направлении зависит, насколько долговечным будет дом. Это каркас крыши, который состоит из ряда взаимодействующих между собой деталей.

Критерии оценки древесины для дощечек

Изготовить надежную деревянную кровлю можно лишь из подходящей древесины. Хорошей защитой строения от ветра и осадков может только черепица, изготовленная из дерева твердой породы с плотной структурой. Подходящим сырьем может стать лиственница, которая содержит большое количество фитонцидов, препятствующих образованию процессов гниения.

В целом древесина, используемая для самостоятельного изготовления черепицы, оценивается по следующим критериям:

• Наличие сучков. Этот показатель должен быть минимальным, поэтому заготовки для сборки гонтовой крыши рекомендуется делать из комлевой части ствола, где нет мелких сучков.
• Плотность годовых колец. Только древесина с тонкими и плотными кольцами надежно защитит строение от влаги.
• Диаметр кругляка. Качественную черепицу можно изготовить из кругляка, диаметр которого составляет не меньше 30 и не больше 60 см.
• Твердость породы. Черепицу высокого качества, не пропускающую воду, производят из древесины твердых пород, которая характеризуется плотным прилеганием волокон. Качественная и долговечная черепица получается из лиственницы. Гонтовая кровля из такой древесины отличается высокой стоимостью, получить экономию в этом случае можно, если самостоятельно изготовить деревянную черепицу и собрать гонтовую кровлю.

Элементы стропильной системы крыши

Это довольно сложная конструкция, и важность каждой ее составляющей части не стоит недооценивать. Вот из чего она обычно делается:

1. Стропило, или стропильная нога. Это балка, которую используют для формирования угла наклона всей крыши. Кроме того, стропило – это для кровли еще и опора. К выбору материала, из которого будет сделана стропильная нога, нужно подойти серьезно, ведь на него будет воздействовать ветер, вес людей, осадков. Поэтому данныеэлементы стропильной системы изготавливают из досок, имеющих большой размер сечения, особенно в вертикальном направлении.
2. Затяжка. Это брус или доска, соединяющая стропила, которые находятся на противоположных скатах. Она располагается горизонтально и не допускает того, чтобы стропила расползались.
3. Прогон. Это брус, который служит опорой для стропил вверху или посредине.
4. Стойка. С помощью этого элемента поддерживают прогон или стропила. Стойка – это составляющая системы, расположенная вертикально, опорой для нее зачастую служат стены.
5. Мауэрлат. Это брус чаще всего квадратной формы, опора для нижней части стропил. Мауэрлат укладывают по всему периметру строения на стены.
6. Ветровая балка. Этот элемент связывает стропила друг с другом, образовывая скат крыши. Речь идет о доске, которая прикрепляется под углом к стропильным ногам от чердака. Благодаря ветровой балке предотвращается движение стропил при сильном ветре.
7. Подкос. Стропильная система крыши предполагает наличие бруса, который должен подпирать стропила, чтобы они не прогибались. Крепят подкос под углом к вертикальным элементам строения.
8. Шпренгель. Это балка, сделанная из бревна или бруса, благодаря которой укрепляется вся конструкция. Ее расположение горизонтальное. Шпренгель находится на смежных стенах, правильно будет его установить перпендикулярно биссектрисе угла, который создают данные стены.
9. Кобылка. Это доска, которую крепят к стропилам, а именно к их нижней части. Главная роль этого элемента – создать свес кровли.
10. Нарожник. Это стропило, но укороченное, опирающееся одной стороной на мауэрлат, а другой – на диагональную ногу.

элементы стропильной системы крыши

Кровельные материалы

Укрытие крыши кровельными материалами – дело хорошее. Но вот какие выбрать?

Среди деревянных материалов для укладки на кровлю можно выделить:

• Гонт
  . Является пластинчатым материалом из дерева. Стыкуется путем соединения пазов и шипов
• Шиндель
  . Деревянные колотые пластины небольшого размера. Обладают фигурной нижней стороной и лопатной формой
• Лемех
  . Данный материал является подвидом шинделя и практически ничем от него не отличается
• Тес
  . В его основе всегда лежат хвойные породы древесины. Выглядит как обрезная доска с некоторой выборкой по периметру кромки
• Дранка
  . Пластины из дерева разных размеров и форм. Производятся путем откалывания от ольхи или осины
• Щепа
  . Это подвид дранки, но более меньшей длины

Устройство деревянной крыши из дощечек может осуществляться только при скате до 40о, при большем уклоне понадобиться больше материала дабы увеличить долговечность материала.

Особенности стропильной системы двухскатной крыши

Двухскатная крыша – это наиболее распространенный вид кровли для домов до 3-х этажей включительно. Монтировать такую крышу совсем нетрудно, это можно сделать и самостоятельно. Данная установка стропильной системы предполагает наличие двух наклоненных друг к другу прямоугольных плоскостей, которые делают верхнюю часть строения треугольной.

устройство стропильной системы двухскатной крыши

Двухскатные крыши в основном состоят из стропил и мауэрлатов. Бывает наслонная и висячая стропильная система такого вида кровли. При наслонной системе стропильные ноги перекрывают крышу и имеют пролет до 7 м. Если нужно перекрыть больший пролет, прибегают к установке промежуточных опор, что увеличивает длину пролета до 12-15,5 м. Наслонные стропила имеют опоры на верхней части стен или же на венце сруба. В качестве опоры служат средние и нижние части стропильных ног.

варианты стропильной системы двухскатной крыши

Висячая стропильная система крыши – это конструкция, в которой стропила опираются на несущие стены, при этом промежуточных балок нет. Такой вид кровли приемлем для домов, в которых стены сделаны из легкого материала. Преимущество висячей системы в следующем: она отлично подходит для формирования длинных пролетов. Чтобы конструкция была прочна, используют прогоны, подкосы, стойки.

Гонт

Кровля деревянного дома различными материалами может быть произведена разными способами при этом тип стропил так же будет изменяться.

Настил кровельных площадей гонтом считается довольно сложным процессом. Без практического опыта в пару лет здесь не обойтись. Деревянные пластины, используемые в этом процессе, достигают длины в 0,7 метра, а их ширина составляет до 15см. Такие элементы выпиливаются из досок. Единственным сильным недостатком данного кровельного покрытия является то, что в место распила шероховатое, что позволяет влаге беспрепятственно проникать в толщу такого продукта. Для защиты от влаги было принято решение производить распил вдоль волокон.

Выбранная сторона доски стесывается вдоль всей длины до того момента, пока толщина изделия не будет составлять примерно 4мм. А с противоположной следует создать специальный паз глубиной 1 или 2 см. Данная работа проделывается с каждым отдельным элементом. Перед процессом укладки досок стоит позаботиться об сооружении обрешетки. Она осуществляется из бруса сечением 4х4 или 5х5см. Шаг элементов обрешетки должен быть везде одинаковым и ориентироваться по осям гонтовых досок. На один элемент кровельного покрытия должно приходится 3 рейки обрешетки.

Данные кровельные элементы укладываются ровными рядами пазами вверх. Перекрытие рядов происходит соединением «в паз», а фиксирование дощечки производится гвоздями в ее верхней части. Гвозди должны входить в толщу дерева на глубину от 2см, поэтому обзаведитесь подходящими размерами заранее. Если порода дерева для досок была выбрана лиственница, то крепление стоит производить исключительно медными гвоздями, а если другие, то подойдут оцинкованные изделия.

Самые опытные кровельщики говорят, что сколько положишь слоев гонта на крышу, столько она у тебя и простоит. В этом высказывании большая часть – правда.

• Устройство деревянной кровли данного вида в два ряда обеспечит перекрытие нижнего слоя на половину длины пластины. Такое количество слоев допустимо на временных сооружениях
• Если элементы деревянной кровли будут лежать на ней в три слоя, то этого будет вполне достаточно для жилого строения. Ведь такая конструкция позволяет спрятаться гонту на 2/3 своей длины
• Для сооружений с повышенной ответственностью будет достаточно четырех слоев. Нижний слой прячется под верхним на 3/4 своей длины, что является максимально целесообразным значением

Устройство элементов кровли деревянного дома происходит в разбежку позволяя нижней части пластины верхнего ряда произвести перекрытие нижних дощечек на половину каждую. Разжелобками называют стык элементов с торцом. Их укладку, как правило, производят в веерном положении. Дабы воспроизвести такое строение достаточно придать некоторой уклон узкому концу доски в его нижней части. Если у вас при данной работе получилась некая трапеция, то вы все сделали верно.

ВАЖНО: Дерево является природным материалом, следовательно, оно может быстро сгнить. Для придания данному продукту максимального срока эксплуатации необходимо произвести его пропитку специальными антисептиками.

Стропильная система четырехскатной крыши: преимущества и недостатки

Четырехскатная крыша – одна из самых популярных для современных частных домов. Она имеет ряд преимуществ:

• устойчивость к ураганам;
• стойкость к деформациям;
• хорошая защита фасадов здания от осадков;
• красота внешнего вида.

Однако существуют и недостатки такой стропильной системы:

• конструкция дороже двухскатной;
• скаты уменьшают площадь чердака;
• установить четырехскатную стропильную систему самостоятельно очень сложно.

Жесткие виды кровли

Укладывается шифер на скат кровли таким образом, чтобы нахлест находился с подветренной стороны.

Среди типов шифера выделяется его битумный вариант (еврошифер). Он отличается небольшим удельным весом, стойкостью к действию осадков и солнца, эластичностью. Такие свойства еврошифер имеет благодаря особой технологии изготовления и применению таких материалов как битум, полимеры. Небольшой вес позволяет очень быстро смонтировать этот тип покрытия на крыше.

Натуральная черепица. Отличается долговечностью, высокими эксплуатационными свойствами, эстетичностью. Может быть цементно-песчаной или керамической. Ограничивает ее широкое распространение большой удельный вес, требующий применения усиленной конструкции крыши, и высокая стоимость. Монтаж возможен только с привлечением специально подготовленных строителей.

Профилированный настил. Характеризуется длительным сроком службы, стойкостью к действию солнечного излучения, осадков, относительной легкостью монтажа. Хорошие эксплуатационные качества связаны с использованием для покрытия цинка и специальной полимерной защиты. К профилированной кровле для скатных крыш относится и металлочерепица, по форме копирующая натуральный аналог.

Фальцевая кровля. Изготавливается из полос или листов гладкого металла. Чаще всего это оцинкованная сталь, реже используют цветные металлы. Процесс монтажа связан с изготовлением специальных загибов (или фальцев) по краям и креплением листов к обрешетке посредством узких металлических полосок (кляймеров). Для увеличения срока службы листы могут покрывать такими полимерами как полиэстер, пластизол, акрил. Из цветных металлов для устройства скатных крыш чаще всего применяют медь, алюминий, реже титановые и цинковые сплавы.

Главные крепления стропильного каркаса крыши

Чтобы знать, как правильно делать каркас кровли, нужно понимать, какие есть основные узлы стропильной системы. Основные узлы следующие:

1. Узел крепления к балке. Стропильную ногу необходимо прикрепить к балке с помощью зуба с шипом (в стропиле) и гнезда (в балке). При этом гнездо должно иметь глубину, которая будет составлять 25-30% от объема балки. Если речь идет о крыше с углом наклона в менее чем 35°, используется узел с двумя шипами. Для создания конструкции применяются металлические шурупы, гвозди, уголки, болты, а также деревянные косынки, шипы и брусья.
2. Узел крепления к мауэрлату. Для крепления делается запил, или седло на стропиле, далее соединение фиксируется с помощью гвоздей, скоб и проволоки. Два гвоздя скрещивают между собой, а между ними по центру забывают третий. Так происходит крепление стропил двухскатной крыши и мауэрлата.
3. Узел конькового соединения. Можно крепить встык, внахлест и на коньковой брус. Чаще всего это делают внахлест, в этом случае стропильные ноги соприкасаются между собой не торцами, а плоскостями. Крепление происходит при помощи шпильки, гвоздей или болта.

узел крепления к балке

узлы крапления к мауэрлату и коньку

Видео с ошибками при строительстве стропильной системы. Так строить нельзя:

Тонкости монтажа теплоизоляционного слоя ↑

Без теплоизоляции можно обойтись только при возведении легкой дачи, которой пользуются лишь летом. Более капитальные строения нужно обязательно утеплять. Особенно важной качественная теплоизоляция становится на мансардной крыше, поскольку жилое помещение нуждается в надежной защите от холода. Но даже нежилой чердак может сберечь жильцам деревянного дома много тепла, если он имеет качественный слой теплоизоляции.

Для мансардной крыши оптимальным вариантом станет минеральная вата. Это материал природного происхождения, который продается в рулонах. Минвату можно легко разрезать на куски, подходящие для укладки между балками, стропилами, обрешеткой, а также в любые проемы нестандартной конфигурации. Утеплять необходимо и крышу, и пол жилого чердака. Минвата устойчива к воздействию жары и холода, в отличие от других утеплителей, имеет длительный срок эксплуатации.

Качественная теплоизоляция крыши сделает уютным весь дом

Как альтернативу минеральной вате используют «Пеноизол» или «Теплоизол». Эти вещества также называют жидким пенопластом. Они стоят относительно недорого, наносятся в виде пены, которая спустя несколько дней застывает. Однако такой жидкий пенопласт можно использовать только для нежилых чердаков.

При создании надежной крыши деревянного дома важно точно соблюдать строительные требования на каждом этапе: от проектирования до монтажа кровельного материала. Избежать проблем и ошибок помогут услуги бригады опытных кровельщиков.

Пример расчета стропильной системы обычной двухскатной крыши

Построить стропильную крышу самостоятельно вполне реально, важно суметь правильно рассчитать количество материалов, необходимых для данных работ, а также учесть все существенные нюансы.

Необходимо рассмотреть конкретный пример расчета стропильной системы крыши, и тогда все станет совсем ясно. Итак, возьмем дом шириной в 4 м, а длиной в 6 м. При этом угол наклона стропил равняется 120°. Будет реализовано устройство крыши из металлочерепицы, между стропилами 1 м. 0,5 – припуск на козырек крыши.

• Находим высоту центральной опоры: 0,5х(Ширина дома)/tgY/2=0,5х4/1,73=1,2 м.
• Вычисляем длину стропильной ноги. Размер стропил для крыши находится так: 0,5х(Ширина дома)/sinY/2+0,5=2,8 м.
• Площадь крыши: (Длина дома)х(Длина стропильной ноги)х2=33,6 м². Это число листов металлочерепицы, которое нужно будет иметь для крыши.
• Рассчитаем длину бруса: 2х(Длина стропильной ноги)+(Ширина дома)+(Высота центральной опоры)=75,5 погонных метров.
• Поскольку длина дома 6 м, а расстояние между стропилами 1 м, необходимо будет иметь 7 стропил.

Полезное видео об изготовлении деревянной черепицы своими руками

Деревянные плашки, являющиеся элементами гонтовой кровли, можно приобрести в готовом виде, их продажу осуществляют специализированные строительные магазины, а можно изготовить своими руками. В процессе самостоятельного производства плашек можно получить готовые элементы высокого качества, так как есть возможность контролировать не только качество древесины, но и процесс производства.

Прежде чем начать изготовление плашек необходимо подготовить древесину:

• Лиственницу нужно очистить от коры и оставить ровный кругляк диаметром от 0,3 до 0,6 метра.
• Заготовку просушивают до тех пор, пока влажность древесины не станет оптимальной, 19-21%.
• Высушенный кругляк режут на части, длина которых составляет 0,4 или 0,6 метра. Конкретное значение зависит от длины ската.
• Чтобы не допустить гниения деревянных плашек, молодую часть дерева нужно срезать.
• Из приготовленных кругляков делают отдельные элементы, толщина которых составляет 8-10 мм.
• Каждую плашку пропитывают антисептическим средством и антипиреном, который снижает пожароопасность деревянной кровли.

Конструкция узла соединения и оптимизация производительности балочной фермы

\n

2. Новая конструкция узла соединения балочной фермы

\n

Режимы соединения балочной фермы в настоящее время относительно просты. В технической спецификации для ферм из легкого дерева (JGJ/T 265-2012) рекомендуется местный способ соединения, но при соединении с помощью гвоздей остаются следующие проблемы.

1. Обработка сложная. Балочная ферма должна постоянно переворачивать ферму во время обработки.Забивание гвоздей в разные части не способствует промышленной поточной обработке.

2. Низкая огнестойкость. Под воздействием огня сталь размягчается, и ее механические свойства быстро ухудшаются. Выход из строя узла балочной фермы влияет на его общую несущую способность, что приводит к кратковременному разрушению конструкции.

3. Легко ржавеет. Стальные или железные гвозди подвержены ржавлению на воздухе, которые более выражены в условиях повышенной влажности и высокого содержания солей, что снижает долговечность всей деревянной конструкции.

4. Плохое рассеивание энергии. Гвозди — это соединения типа крепления, которые ограничивают относительное вращение между фермой и фермой и не могут потреблять энергию, генерируемую боковой силой, что приводит к ослаблению бокового сопротивления всего здания.

\n

В связи с проблемами, связанными со способами соединения балочных ферм, в этой главе предлагается новый тип способов соединения балочных ферм, который заменяет традиционные железные соединители деревянными соединителями.Конкретная схема выглядит следующим образом: все отдельные фермы, составляющие балочную ферму, предварительно собираются и временно фиксируются, затем предварительно просверливаются отверстия в определенных местах всех ферм и, наконец, вставляются в деревянный или бамбуковый круглый дюбель, который представляет собой соединитель деревянного дюбеля ( см. ссылку [15]) (как показано на рисунке 2).

\n

Использование деревянных или бамбуковых соединителей в основном связано с тем, что деревянные или бамбуковые соединения менее подвержены коррозии, чем соединения из железа (см. [16, 17]). Также отсутствует проблема резкого падения механических свойств в огнеупорных условиях.Кроме того, деревянные или бамбуковые соединения могут значительно улучшить пластичность соединяемых элементов (см. Ссылку [18]), тем самым улучшая характеристики балочной фермы при сопротивлении боковым силам.

\n

Выбор положения соединения деревянных дюбелей определяется силовыми характеристиками фермы с параллельными поясами. Параллельно-поясную ферму можно рассматривать как свободно опертую балку при воздействии сверху равномерной нагрузки. Сила в основном воспринимается верхним и нижним поясами фермы.Верхний пояс находится под давлением, а нижний пояс подвергается натяжению, но перемычка играет только опорную роль. На рис. 3 показана диаграмма внутренних сил фермы из легкого дерева, поддерживаемой верхним однородным элементом. Из диаграммы внутренних сил видно, что если ферма с параллельными поясами рассматривается как статическая комбинированная конструкция, это означает, что пояс разорван и оба конца шарнирно соединены. При равномерной нагрузке среднее значение изгибающего момента каждой хорды является наибольшим, а поперечная сила не меньше нуля.Использование деревянных дюбелей-соединителей требует предварительного сверления верхнего и нижнего поясов фермы, что уменьшает чистые размеры поперечного сечения пояса. Формула расчета поперечной силы элемента конструкции:

\n\nτ\n=\n\nQ\nA\n\n\nE1

\n

Рисунок 3.

Диаграмма внутренних сил фермы с параллельными поясами. (а) Диаграмма осевой нагрузки фермы с параллельными поясами; (б) диаграмма изгибающего момента фермы с параллельными поясами; (c) диаграмма поперечной силы параллельного пояса фермы.

\n

A представляет собой срезанное чистое поперечное сечение срезанного элемента.Уменьшение A означает увеличение напряжения сдвига в элементе. Следовательно, положение соединителя должно быть размещено там, где сила сдвига хорды наименьшая, то есть в середине каждых двух узлов хорды.

\n\n

3. Обзор эксперимента

\n\n

3.1. Опытный образец

\n

В качестве материала, использованного в испытании, используется лиственница ( Larix gmelinii) по спецификации , импортируемая из России. Марка материала II, плотность 0,657 г/см ³ .Влажность составляет 17,4%, в соответствии с общими требованиями к физико-механическим испытаниям древесины (GB/T 1928–2009).

\n

В соответствии с методом непрерывного нагружения ферм в стандарте на методы испытаний деревянных конструкций (GB20329-2012) было проведено испытание на статическую нагрузку шести типов малопролетных ферм, и номер испытательного образца выражается как S.

\n

Чтобы изучить влияние деревянных дюбелей разного диаметра на характеристики балочной фермы, в эксперименте в этой главе используется балочная ферма из трех деревянных дюбелей разного диаметра. Деревянные дюбели имеют диаметр 12, 16 и 20 мм. Оценка производительности трехбалочной фермы по-прежнему рассматривается с точки зрения двух аспектов предельной несущей способности и сопротивления деформации. Среди них антидеформационная способность включает сопротивление ползучести и характеристики упругого восстановления.

\n

Кроме того, в ходе эксперимента также была установлена ​​балочная ферма, состоящая из трех одинарных ферм, чтобы исследовать эффект усиления балочной фермы с увеличением количества одиночных ферм.Диаметр деревянных дюбелей, соединяющих балочные фермы, зависел от результатов экспериментов балочных ферм с двумя одинарными фермами. Чтобы различать другие балочные фермы с двумя одинарными фермами, балочные фермы с тремя одинарными фермами обозначаются G3, а другие балочные фермы обозначаются G2.

\n

На рисунке 4 показаны структурная форма и конкретные размеры образца, использованного в этом испытании. Все балочные фермы, использованные в эксперименте, состоят из этой единственной фермы.

\n

Рисунок 4.

Размер модуля балочной фермы (единица измерения: мм).

\n

Конкретный состав образца для испытаний показан в таблице 1. \n \n \n \n \n SPT-S \n Стандартная одинарная ферма \n 1 \n \n \n SPT-G2-N7 \n 9 балка ферма из двух гвоздей SPT-S \n 1 \n \n \n SPT-G2-12 \n Ферма балочная из двух SPT-S, соединенных дюбелем из бука диаметром 12 мм \n 2 \n \n \n SPT-G2-16 \n Ферма балочная из двух SPT-S, соединенных дюбелем из бука диаметром 16 мм \n 2 \n \n \n SPT-G2-20 \n Ферма балочная из двух SPT-S, соединенных дюбелем из бука диаметром 20 мм \n 2 \n \n \n SPT -G3\n Ферма балочная из трех СПТ-С, соединенных стержнем диаметром 16 мм r дюбель из бука \n 1 \n \n \n

Таблица 1.

Номер образца и описание.

\n\n\n

3.2. Теоретический расчет

\n

Расчет нормативной нагрузки P _k

\n

Предположим, что расстояние между фермами составляет 406 мм, а срок службы здания составляет 50 лет.

\n

Согласно редакции 2012 г. норм нагрузки для проектирования строительных конструкций (GB5009-2012):

\n

Нормативное значение постоянной нагрузки: 0,885 × 0,406 = 0,359 кН/м

\n

Масса фермы: 0,106 × 0,406 = 0,043 кН/м

\n

Нормативное значение снеговой нагрузки: 0.5 × 0,406 = 0,203 кН/м

\n

Стандартное значение динамической нагрузки: 2,0 × 0,406 = 0,812 кН/м

\n

Расчетное значение нагрузки: (0,359 + 0,043) × 1,2 + (0,203 + 0,814 =× 1,9 кН/м

\n

Нагрузка на узел: 1,9 × 1,734 ≈ 3,3 кН.

\n\n\n

3.3. Программа нагрузки и устройство

\n

В соответствии с нормой нагрузки на ферму в стандарте для методов испытаний деревянных конструкций (GB50329-2012), испытание фермы на статическую нагрузку добавляло нагрузку первого порядка каждые 10 минут на этапе разрушения, с нагрузка 0. 2 P _k на ступень. В этом испытании для нагрузки использовалась механическая испытательная машина. Таким образом, процедура загрузки может осуществляться в режиме непрерывной загрузки, что составляет 0,2 P _k каждые 10 минут. Загрузка в минуту составила 0,02 P _k . После приведенного выше теоретического расчета P _k составило 3,3 кН, а усилие под нагрузкой в ​​минуту составило 0,066 кН. Однако в предварительном эксперименте мы обнаружили, что несущая способность балочной фермы более чем в два раза превышает предельную несущую способность одинарной фермы.Таким образом, в процессе нагружения нагрузка каждой ступени также была удвоена до 0,132 кН. Если балочная ферма состоит из трех одинарных ферм, нагрузка на каждую ступень также увеличивается втрое до 0,198 кН. Конкретная схема системы загрузки показана на рисунке 5.

\n

Рисунок 5.

w3.org/1999/xlink» xmlns:xsi=»http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance»> Система загрузки.

\n\n\n

3.4. Индекс оценки и расположение точек измерения

\n

Целью данного эксперимента является изучение влияния различных диаметров дюбелей на механические свойства новой балочной фермы, соединенной дюбелями.Оценка эффективности балочной фермы для различных диаметров дюбеля также должна начинаться с аспектов предельной несущей способности, сопротивления деформации, формы и механизма разрушения. Поэтому, аналогично испытанию на статическую нагрузку большепролетных деревянных ферм, необходимо непрерывно отслеживать изменения перемещений различных узлов различных типов деревянных ферм. В этом эксперименте между хордой и зубчатой ​​пластиной также был установлен датчик смещения малого диапазона для измерения относительного проскальзывания зубчатой ​​пластины относительно хорды.Кроме того, на важных хордах были установлены тензометрические датчики для измерения деформации на различных этапах хорд. Конкретное расположение точек измерения показано на рис. 6.

\n

рис. 6.

Расположение тензодатчиков и датчиков перемещения. (а) Схема тензодатчика; (б) датчик перемещения; в) универсальная механическая испытательная машина.

\n\n\n

4. Описание явления

\n\n

4.1. Полное разрушение

\n

В этой главе проводится испытание на статическую нагрузку одной одиночной фермы и девяти балочных ферм, включая балочную ферму, состоящую из трех одиночных ферм.Существует большая разница в предельной несущей способности и деформации различных типов ферм. Однако общая форма и процесс разрушения фермы примерно одинаковы. Форма повреждения соединителя, извлеченного после испытания балочной фермы, также сильно отличается. Это также полностью иллюстрирует различное соединение между балочными фермами, которое окажет большее влияние на его характеристики.

\n

Во-первых, при предварительном нагружении этапа T ₁ ферма не произвела существенных изменений.После 30 минут нагрузки все типы ферм давали очень небольшие остаточные деформации. В частности, балочная ферма может достичь полного упругого восстановления. Из кривой нагрузки-перемещения ступени T ₁ на рисунке 7 видно, что на этапе предварительного нагружения в одиночной ферме появилось определенное значение ползучести. Переменные ползучести других балочных ферм были незначительными. Использование дюбелей-соединителей разного диаметра мало повлияло на работу балочной фермы.

\n

Рис 7.

Нагрузка-перемещение в Т ₁ ступени. (а) СПТ-С; (б) СПТ-Н; (В) СПТ-Г2-12 (г) СПТ-Г2-16; (д) СПТ-Г2-20.

\n

По мере проведения испытаний не наблюдалось значительных явлений, связанных с испытанием каждой фермы, начиная с 24-часовой выдерживающей нагрузки и заканчивая начальной T ₃ стадией. Однако при нагрузке на 5 P _k в пролете фермы стало происходить явление испытания, а в других узлах явного явления не наблюдалось. Например, небольшая выпуклость пластины фермы произошла в верхнем узле B SPT-S, а нижний пояс растрескался возле узла (как показано на рисунке 8).На других этапах другие балочные фермы были аналогичны испытательному явлению одинарных ферм, и явления разрушения также были сосредоточены в этих двух местах. В частности, пластина фермы центрального узла В верхнего пояса вздулась (как показано на рисунке 9). В основном это связано с силовым механизмом фермы с параллельными поясами. Когда ферма с параллельными поясами подвергается верхней сосредоточенной нагрузке, верхний пояс испытывает сжатие, а нижний — растяжение. В сочетании с анализом строительной механики диагональная стенка фермы будет создавать боковую силу в узле B, чтобы противостоять верхней сосредоточенной нагрузке.Таким образом, узел B подвергался напряжению сдвига, а стрессовая среда была очень сложной. В сочетании с окончательной формой отказа пластины фермы пластина фермы в узле B в конечном итоге появилась как форма отказа от сжатия при сдвиге.

\n

Рис 8.

Трещины нижней хорды, сопровождаемые удалением зуба, в процессе испытаний СПТ-С1.

\n

Рисунок 9.

Разрушение при сжатии сопряженной пластины в узле B. (а) СПТ-Г2-Н; (б) СПТ-Г2-12-1; (в) СПТ-Г2-16-2; (г) СПТ-Г2-20-2.

\n

Кроме того, многими опытами установлено, что общее повреждение фермы разрушается за счет разрушения нижнего пояса. Узел нижнего пояса также напрямую влияет на силовые характеристики. На рис. 10 представлена ​​реальная фотография разрушения нижних поясов ферм. При обработке фермы экспериментаторы должны обращать внимание на выбор нижнего пояса и стараться избегать слишком большого количества уточнений с узлами. Однако верхний пояс и стенка фермы имели очевидные повреждения при сдвиге, а пояс не имел очевидных повреждений.Следовательно, при обработке деревянной фермы качество обрабатываемого материала может быть соответствующим образом снижено.

\n

Рисунок 10.

Разрушения в нижних поясах ферм. (а) СПТ-Г2-Н; (б) СПТ-Г2-12-2; (в) СПТ-Г2-16-1.

\n

Разрушение нижнего пояса балочной фермы СПТ-Г2-20 произошло по разным причинам. СПТ-Г2-20 имел отверстия диаметром 19,5 мм в верхнем и нижнем поясах. Открытие нижнего пояса было слишком большим, разрушая волокна в направлении древесины, а также уменьшая чистую площадь поперечного сечения пояса фермы.В условиях постоянной силы уменьшение чистой площади поперечного сечения стержня увеличит нагрузку на хорду. Прочность на растяжение крупномерной древесины меньше прочности на сжатие, поэтому нижний пояс легко повреждается. На рис. 11 представлена ​​реальная фотография разрушения пояса балочной фермы СПТ-Г2-20. Трещина нижнего пояса начинается от соединения деревянных шпонок и проходит через весь пояс. В конечном итоге это привело к полному разрушению фермы, но шпунт был незначительно поврежден.

\n

Рисунок 11.

Явление отказа СПТ-Г2-20-1.

\n\n\n

4.2. Разрушение узла соединения

\n

В предыдущем разделе описан режим отказа узла балочной фермы, соединенной шпонкой диаметром 20 мм между отдельными фермами балочной фермы. Окончательное повреждение было вызвано разрушением нижнего пояса, но шпонки практически не деформировались. Размеры дюбелей и гвоздевых соединителей были повреждены в разной степени. На рис. 12 показан соединитель, снятый с фермы после окончательного разрушения каждого соединителя балочной фермы.

\n

Рисунок 12.

Форма отказа разъемов.

\n

На рисунке 12 видно, что деформация, вызванная соединением гвоздем, была большой. Подобно длиннопролетной балочной ферме с гвоздевым соединением, в середине гвоздя появился пластиковый шарнир. Когда ферма была загружена на более позднем этапе, между отдельными фермами, составляющими балочную ферму, произошло более очевидное смещение. Различные диаметры дюбелей вызывали различные формы деформации или повреждения. Во-первых, подобно гвоздю, из деревянного дюбеля диаметром 12 мм также изготавливался пластиковый шарнир.Однако величина деформации была меньше, чем при гвоздевом соединении. Диаметр деревянных дюбелей повлиял на его жесткость. Деформация дюбеля большого диаметра была небольшой. Шканты диаметром 20 мм практически не деформировались. Деревянные дюбели почти не пострадали от повреждений фермы. Деформация деревянных дюбелей диаметром 16 мм также не была очевидной. Потери поперечного сечения хорды были уменьшены при обеспечении достаточной прочности соединения. Соотношение между диаметром отверстия и дюбелем элемента фермы также повлияло на характеристики соединения.Черный цвет на конце дюбеля диаметром 20 мм на рисунке 13 — это результат карбонизации, когда дюбель ввинчивался в паз. Когда диаметр отверстия в поясе был меньше 0,5 мм диаметра деревянного дюбеля, деревянный дюбель, ввернутый в стержень, обугливался за счет высокоскоростного тепловыделения вращения, и на поверхности дюбеля образовывался науглероженный слой, который защитил поверхность деревянного дюбеля. Поверхностная прочность была улучшена. Следовательно, необходимо хорошо выбрать соединители и подобрать соответствующий размер предварительного сверления с точки зрения долговечности балочной фермы.

\n

Рисунок 13.

Предельная несущая способность ферм.

\n\n\n

5. Предельная несущая способность

\n

На рисунке 13 показано сравнение предельной несущей способности ферм пятой категории. Среди них новая деревянная балочная ферма со шпоночным соединением проходит в среднем два теста. Из рисунка видно, что предельная несущая способность всех видов деревянных ферм намного выше ее теоретического расчетного значения, поэтому уменьшение пролета фермы эффективно улучшит ее несущую способность.Кроме того, предельная несущая способность различных балочных ферм намного больше, чем у одиночных ферм, но предельная несущая способность различных балочных ферм мало отличается друг от друга. Деревянные балочные фермы диаметром 12 мм и 16 мм имеют относительно высокую предельную несущую способность. Ферма с гвоздевым соединением повлияла на синергию балочной фермы из-за взаимного смещения между ее отдельными фермами, что снизило ее несущую способность. Балочная ферма с диаметром деревянного шпона 20 мм имела большую площадь раскрытия в нижнем поясе фермы, что уменьшало чистую площадь поперечного сечения растянутого элемента, тем самым снижая несущую способность фермы.

\n\n

6. Анализ результатов испытаний на прогиб узлов

\n

На рисунке 14 представлена ​​диаграмма прогиба нижних поясов трех балочных ферм с использованием двух деревянных дюбельных соединений разного диаметра. Из рисунка видно, что три типа ферм показывают хорошую согласованность на первых двух стадиях нагружения. Ферма входит в нелинейную стадию, когда она входит в стадию разрушения, и результаты двух испытаний будут различаться из-за изменчивости древесины. На рис. 17 показано изменение общей деформации фермы в процессе нагружения.Изображение показывает, что трудно различить влияние различных методов соединения на сопротивление ползучести, характеристики упругого восстановления и сопротивление деформации фермы на образцах ферм с малым пролетом. Только на стадии разрушения фермы можно выделить кривую прогиба и проанализировать различные режимы разрушения и механизмы различных ферм.

\n

Рисунок 14.

w3.org/1999/xlink» xmlns:xsi=»http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance»> Прогиб новых балочных ферм от начала до конца. а – СПТ-Г2-12; (б) СПТ-Г2-16; (в) СПТ-Г2-20.

\n

Как показано на рисунке 15, кривые нагрузки-прогиба одинарной фермы, балочной фермы с гвоздевым соединением и балочной фермы с деревянным дюбелем выбираются на стадии разрушения. Из рисунка видно, что разные типы ферм демонстрируют разные режимы и механизмы разрушения. Одна ферма показала очевидные характеристики хрупкого разрушения. Рядом с местом аварии не было явных признаков. Рядом с узлом нижнего пояса образовалась трещина (как показано на рисунке 8).Затем трещина продолжала увеличиваться. В конце концов, общий отказ фермы был вызван внезапным переломом нижнего пояса.

\n

Рисунок 15.

Кривая нагрузки-прогиба ферм.

\n

Пластичность двухбалочных ферм значительно выше, чем у одинарных ферм. На средних и поздних стадиях разрушения фермы кривая нагрузки-перемещения часто имеет изгиб на одном конце. Причина поворотов в том, что сначала была разрушена одна единственная ферма в балочных фермах.Поскольку другая ферма все еще обладала несущей способностью, она быстро выдерживала верхнюю нагрузку. Однако он также быстро разрушился бы, потому что была нагружена только одна единственная ферма. Из-за различных соединений между выбранными одинарными балочными фермами вышеописанная ситуация будет другой. Хотя отношение пролета сдвига было уменьшено, балка фермы гвоздевого соединения по-прежнему проявляла нестабильность в плоскости на более позднем этапе нагрузки. Большепролетные фермы были не очень очевидны.Между верхними фермами произошло взаимное смещение. Для балочной фермы было бы очевидно, что сначала будет разрушена одна единственная ферма, а затем быстро разрушится другая ферма. Таким образом, ферма с гвоздевым соединением не дала ожидаемого эффекта «один плюс один больше двух». Ферма балки, соединенная деревянным дюбелем, все еще может поддерживать хорошее взаимодействие между нагруженными фермами. Таким образом, у SPT-G2-16 тоже была первая волна, где у SPT-G2-N были свои повороты. Однако видно, что падение водоизмещения было очень ограниченным, что свидетельствует о том, что ферма не была полностью разрушена.По мере того как нагрузка продолжала увеличиваться, на кривой появлялись три-четыре небольших поворота. В конце концов, трещины, которые образовались в нижней части двух нижних поясов фермы, были чрезмерными и полностью проникли (как показано на рисунке 16), что привело к разрушению фермы.

\n

Рисунок 16.

Явление отказа СПТ-Г2-16.

\n

На рис. 17 показаны кривые нагрузка-прогиб трех новых балочных ферм с деревянным дюбелем разного диаметра в качестве соединения между отдельными фермами. Из рисунка видно, что кривые нагрузки-прогиба трех балочных ферм имеют разную форму. Ферма балки с диаметром деревянного дюбеля 20 мм имела такой же режим разрушения, как и одиночная ферма, то есть хрупкое разрушение (как показано на рисунке 10). Нижний пояс разрывался под совместным действием растяжения и сдвига. Балочная ферма диаметром 12 мм, соединенная дюбелями, была аналогична балочной ферме, соединенной гвоздями. Хотя кривая нагрузка-перемещение претерпела поворот, ферма не показала хороший синергетический эффект.Наконец появился пластиковый шарнир, похожий на деревянный дюбель и гвоздь. Таким образом, балочная ферма, соединенная дюбелями, показала лучшие механические характеристики при использовании деревянного дюбеля диаметром 16 мм.

\n

Рисунок 17.

Кривая нагрузка-прогиб новых балочных ферм.

\n\n

7. Дальнейшие эксперименты балочной фермы, состоящей из трех одинарных ферм

\n

На последнем участке балочные фермы, соединенные тремя деревянными шпонками разного диаметра, были испытаны на статическую нагрузку, а балочная ферма — на 16- Деревянные дюбели диаметром мм были лучшими. Все предыдущие эксперименты проводились на балочной ферме, состоящей из двух одинарных ферм, но балочная ферма, состоящая из трех и более одиночных ферм, не тестировалась. Чтобы балочные фермы могли широко использоваться в конструкциях с большими пролетами и в более сложных несущих средах, они не могут состоять только из двух одиночных ферм. Он должен учитывать больше форм комбинаций одиночных ферм. В сочетании с результатами испытаний из предыдущего раздела, в этом разделе проводится испытание на статическую нагрузку балочной фермы, состоящей из трех одиночных ферм, соединенных деревянными дюбелями диаметром 16 мм.Эффект усиления балочной фермы был изучен по сравнению с балочной фермой, состоящей из двух одиночных ферм, соединенных деревянными дюбелями одинакового диаметра.

\n

Несущая способность балочной фермы, состоящей из двух одинарных ферм, составляла 53 кН, а балочной фермы, состоящей из трех одинарных ферм, несущая способность составляла 77 кН, что на 45% больше. Таким образом, чем больше количество одиночных ферм, составляющих балочную ферму, тем более очевидным является эффект усиления с точки зрения режима разрушения, две балочные фермы были одинаковыми, и пояс был разрушен под действием растягивающего сдвига, что привело к разрушение фермы. Как показано на рисунке 18, средняя ферма сначала появилась в виде трещин на нижнем поясе. Увеличение силы привело к полному выходу из строя промежуточной фермы, при этом нагрузка была только на две фермы, но балочная ферма в это время потеряла синергию. Затем также были разрушены деревянные шпонки нижнего пояса (как показано на рисунке 19). Нижний пояс единственной фермы на внешней стороне балочной фермы был полностью треснут в направлении волокон. Ферма провалилась в целом. Как показано на рисунке 20, кривые нагрузки-перемещения двух балочных ферм на конечной стадии разрушения, также можно обнаружить, что две балочные фермы имеют очень похожие режимы разрушения и обе демонстрируют хорошую пластичность.

\n

Рисунок 18.

Отказ СПТ-Г3-16.

\n

Рисунок 19.

Выход из строя разъемов в СПТ-Г3-16.

\n

Рисунок 20.

Кривая нагрузка-перемещение в стадии разрушения.

\n\n

8. Заключение

\n

В этой главе было проведено испытание деревянных ферм на статическую нагрузку для исследования влияния различных соединений на механические свойства балочной фермы между отдельными фермами балочной фермы, особенно влияние различных диаметров дюбелей на балочную ферму.Результаты показали, что:

1. Балочная ферма с деревянным дюбелем должна быть соединена с балочной фермой в целом, но диаметр деревянного дюбеля должен быть выбран разумно.

2. С точки зрения грузоподъемности, механизма разрушения и состояния фермы балочная ферма имеет наилучшие характеристики, когда диаметр деревянного дюбеля составляет 16 мм.

3. При предельных состояниях эксплуатации использование дюбелей-соединителей разного диаметра мало влияет на сопротивление деформации балочной фермы.

4. На верхнем поясе, соединенном с пластиной фермы, пластина фермы подвержена сдвигу из-за комбинированного действия давления и сдвига. В реальном проекте следует попытаться сделать частичное армирование.

5. По мере увеличения количества одиночных ферм, составляющих балочную ферму, ее механические свойства также будут значительно улучшаться.

6. Деревянные сучки, особенно мертвые, оказывают сильное ослабляющее действие на несущую способность поясов деревянных ферм.Общий отказ фермы часто происходит из-за наличия узла, поэтому следует сделать выбор фермы. В поясе фермы следует избегать использования материалов с узлами. При необходимости можно выбрать использование стали вместо дерева, разработав композитную структуру сталь-дерево.

\n

Благодарности

\n

Эта работа поддерживается Национальным фондом естественных наук Китая (грант № 31670566) и Национальным «Двенадцатым пятилетним» планом поддержки науки и технологий (2015BAD14B0503).

\n

1. Введение

Пищевые привычки и профилактика заболеваний имеют четкую связь; в литературе сообщалось о влиянии пищи на такие заболевания, как диабет, ожирение, остеопороз, гипертония и сердечно-сосудистые заболевания [1]. Знания коренных народов о традиционных лекарственных растениях получают все более широкое признание во всем мире. Поскольку это крупнейший в мире производитель традиционных лекарственных трав, Индия считается «Ботаническим садом мира» и «Страной специй» [2].Травы и их экстракты использовались для обогащения пищевых продуктов в качестве консервантов, ароматизаторов, лекарственных средств и пищевых добавок на протяжении всей истории [3]. Знания и интерес потребителей к добавлению трав в молочные и пищевые продукты для улучшения диетической стратегии и сбалансированного питания для достижения пользы для здоровья от пищевых продуктов, помимо обеспечения основного питания, возросли во всем мире в результате появления функциональных продуктов и, следовательно, спрос на ценные продукты. количество пищевых продуктов с добавлением функциональных продуктов выросло во всем мире [4].Поскольку Индия является крупнейшим в мире производителем молока, значительное количество жидкого молока используется для производства традиционных молочных продуктов. Включение растительных биоактивных веществ в традиционные индийские молочные продукты облегчает конкуренцию на мировом рынке функциональных продуктов питания, который растет быстрыми темпами [5].

2. Травы и их классификация

Травы и специи – это растения или части растений, в основном листья и семена, которые используются из-за их вкуса, аромата, аромата и придания цвета пищевым продуктам или для лечебных и функциональных свойств.Их выращивают в основном в умеренном и тропическом климате и собирают для использования в качестве ароматизаторов или приправ [6]. Разнообразные фитохимические и биологически активные соединения, присутствующие в травах и специях, дают дополнительные нутрицевтические, лечебные и функциональные преимущества для здоровья. В дополнение к листьям и семенам специи могут быть получены из различных других частей растения, таких как кора, почки и цветы, плоды и семена, корневища и корни, а иногда и из целых верхушек растения [7]. Хотя термины «пряность» и «травы» используются взаимозаменяемо, «трава» рассматривается как разновидность специи и относится к растениям с ароматными листьями, обладающими лечебными и функциональными преимуществами для здоровья.В дополнение к таксономической классификации, травы и специи были классифицированы в соответствии с сезонностью и продолжительностью жизни, на основе использования и применения, а также на основе присутствующих в них действующих веществ и функциональных и лечебных свойств. Классификация трав на основе их сезонности и продолжительности жизни, использования и присутствующих в них биоактивных фитохимических веществ представлена ​​в таблице 1 [6, 8].

9 Кулинарные травы7 Многолетники Которые живут два сезона и цветут только во второй.

Свойства	Свойства	Примеры
Лечебные травы	Лечебные и лечебные свойства и используются в качестве фармацевтических и терапевтических целей.	Тулси, шалфей, перечная мята, розмарин, тимьян, спаржа, Алоэ вера , чеснок, лист корицы, ним, брахми, ашваганда, амла, малабарский орех, кориандр, имбирь, лук и т. д.
Обладают сильным ароматом и/или придают цвет пище и поэтому используются в кулинарии.	Огуречник, зеленый лук, мята, петрушка, базилик, укроп, тимьян, шалфей, орегано, кервель, паприка, куркума, шафран и т.д.	Вербена лимонная, гвоздика розовая, лаванда, бергамот, мирт, душистая герань, фиалка душистая, роза и т.д.	Зеленый лук, лаванда, цикорий, тысячелистник, эвкалипт, розмарин, ромашка, чабрец, шалфей, пиретрум и др.
По активным компонентам , они имеют хороший запах и широко используются как в лечебных целях, так и в качестве ароматизаторов.Они бывают двух типов:
Стимулирующие травы: Увеличивает энергию и движения тела и чаще всего влияет на пищеварительную, дыхательную и кровеносную системы.	Стручковый перец, дамиана, фенхель, чеснок, имбирь, мята перечная, шалфей, тимьян, кошачья мята, пиретрум, лемонграсс, пенни королевская и т.д. они также влияют на пищеварительную, дыхательную и кровеносную системы.	Ромашка, аира, дягиль, имбирь, хмель, лобелия, шлемник, валериана, кошачья мята, венерин башмачок, сарсапариль и т. д.
Вяжущие травы	вяжущих компонентов, включая дубильные вещества.	Бейберри, окопник, очанка, золотокорня, мята перечная, малина красная, скользкий вяз, белый дуб, белая ива, черный орех, аира, коровяк, пенни королевская и т. д.
Горькие травы (фенолы, сапонины и алкалоиды )	Наличие фенолов и фенолгликозидов, алкалоидов или сапонинов, и классифицируются по подкатегориям, таким как слабительные травы, мочегонные травы, пищеварительные травы и т. д.	Алоэ вера, чертополох благословенный, корень ямса, каскара, солодка, тыква, сенна, щавель желтый, юкка, барбарис, горечавка, сафлоры, желтокорень и т. д.
Слизистые травы в том числе гладкий, мягкий вкус, который имеет сладкий вкус в воде. Они помогают в удалении токсинов из пищеварительной системы, а также в ее регуляции и сокращении времени прохождения кишечника.	Алтей, алоэ вера, лопух, окопник, одуванчик, эхинацея, пажитник, водоросли, подорожник, скользкий вяз, дульсе, корень конжака, ирландский мох, коровяк и т. д.
Питательные травы	Содержат углеводы и жиры, а также витамины и минералы.	Банан, ячменная трава, черника, брокколи, грейпфрут, гибискус, лимон, овсяная солома, лук, красный клевер, яблоко, спаржа, банан, ячменная трава, черника, брокколи, белокочанная капуста, морковь, цветная капуста, спирулина, стевия, зародыши пшеницы
По сезонности и продолжительности жизни
Однолетники	Завершают свой жизненный цикл за один сезон в течение года	Анис, базилик, огуречник, календула кориандр, укропный букет, укропный дукат, фенхель, копченый, майоран, петрушка, шисо, шафран, летний чабер и др.
Двулетники	Растут более одного сезона	Семена тмина, первосортной розы, коровяка, ворсянки, гадюки, дягиля, тмина, шалфея, кресс-салата, петрушки и т. д.
Люцерна, душистый перец, алоэ вера, дягиль, авен, мелисса, лавровый лист, кошачья мята, ромашка, тимьян, укроп, эхинацея, фенхель, лаванда, мелисса лимонная, мята: мята колосовая / мята перечная / мята яблочная / мята апельсиновая, майоран сладкий, мицуба, орегано, розмарин, стевия, кровохлебка салатная, шалфей, эстрагон, кресс-салат, тысячелистник и др.

Таблица 1.

Классификация трав на основе их использования и применения, действующих веществ в них, сезонности и продолжительности жизни.

3. Функциональные свойства трав

Было доказано, что травы и их экстракты полезны для здоровья. Флавоноиды, полифенолы, фенольная кислота, терпеноиды, сульфиды, каротиноиды, кумарины, лигнаны, сапонины, куркумины, фталиды и растительные стеролы — это лишь некоторые из природных биоактивных соединений, обнаруженных в нем.Эти встречающиеся в природе биоактивные соединения проявляют несколько биологических эффектов, таких как антимикробное, противовоспалительное, антиоксидантное, противоаллергическое и антигипертензивное действие [9]. Травы очень богаты природными антиоксидантами. Антиоксиданты – это вещества, которые ингибируют или предотвращают процесс окисления. Синтетические антиоксиданты, такие как бутилгидроксианизол или бутилгидрокситолуол, обычно используются в пищевой промышленности для предотвращения ухудшения качества пищевых продуктов (включая деградацию липидов, углеводов и белков).Такие антиоксиданты, с другой стороны, летучи и легко разлагаются при высоких температурах, и их прием внутрь может представлять серьезную опасность для здоровья. Природные антиоксиданты на растительной основе на фитохимической основе в настоящее время пользуются большим спросом у потребителей из-за опасений по поводу безопасности синтетических антиоксидантов. Антиоксидантные свойства проявляют фенольные соединения, содержащиеся в травах [10, 11]. Также было показано, что растительные биоактивные соединения предотвращают или снижают риск дегенеративных заболеваний, таких как диабет, рак, ожирение и сердечно-сосудистые заболевания [12].

Полифенолы — это вторичные метаболиты растений, которые действуют как антиоксиданты, удаляют свободные радикалы и защищают от рака, сердечно-сосудистых заболеваний, астмы, инфекций и диабета. В зависимости от количества фенольных колец и структурных элементов, удерживающих эти кольца вместе, полифенолы делятся на 4 группы; фенольные кислоты, флавоноиды, стильбены и лигнаны. Кислые плоды содержат фенольные кислоты, которые далее делятся на гидроксибензойную и гидроксикоричную кислоты [13]. Флаваноиды представляют собой форму полифенола, которой много в рационе человека и которая отвечает за привлекательные цвета цветов, фруктов и листьев [14].Флавоноиды подразделяются на шесть классов: флавонолы, флавоны, флаваноны, флавонолы, антоцианы и изофлавоны. Растительные стильбены являются противогрибковыми фитоалексинами. Многие исследования подтверждают, что добавление богатых полифенолами трав в здоровую диету может помочь предотвратить ишемическую болезнь сердца, уменьшить рост раковых клеток и оказать антидиабетическое действие [13].

Антимикробные свойства трав могут эффективно регулировать рост порчи и патогенных бактерий в молочных продуктах.Фенольные соединения являются основными противомикробными соединениями, содержащимися в травах, и их можно использовать в качестве эффективных заменителей искусственных противомикробных агентов, используемых в производстве продуктов питания. Было обнаружено, что некоторые патогенные бактерии ( Salmonella enteritidis, Listeria monocytogenes и Staphylococcus aureus ) и грибы ингибируются фенольными соединениями, такими как катехины чая, кумаровая кислота, эллаговая кислота, олеуропеин и феруловая кислота [15]. Кроме того, эфирные масла, присутствующие в различных травах, содержат биологически активные соединения, которые проявляют противомикробные свойства в дополнение к противовоспалительным, антиканцерогенным и множеству других полезных для здоровья действий [16].Использование синтетических химических добавок в пищевой промышленности представляет несколько рисков для здоровья, и эти эфирные масла могут использоваться для замены этих синтетических добавок. Таблица 2 [17].

Общее название	Научное название	Beioactive Porents	функциональные и лекарственные свойства
BASIL		BASIL	COSIOM BASILICUM	Фенольные кислоты (Розмариновая кислота и кафедральная кислота), флаваноловые гликозиды (кверцетин и кемпферол), антоцианы	Антиастматическая, антистрессовая, желудочная противоязвенная активность, антиоксидантная, антибактериальная, противогрибковая, противовирусная, антимутагенная, противоопухолевая и иммуностимулирующая активность.
Алоэ вера	Алоэ барбаденсис мельник	Алоин, эмодин, лупеол, ауксины, гиббереллин, витамины А, С и Е (антиоксиданты) , противоопухолевый.
Arjuna	Terminalia arjuna	Содержание флавоноидов и фенолов, ситостерол	Антиоксидант и поглотитель свободных радикалов, тоник для сердца для здоровой сердечно-сосудистой системы, снижает уровень холестерина в крови.
Шалфей	Шалфей трехлопастный	Фенольная кислота, флавоноиды	Антиоксидантные свойства и противовоспалительное действие.
Ашваганда	Withania somnifera	Стероидные лактоны, алкалоиды и флавоноиды	Противоопухолевое, респираторно-стимулирующее и иммуностимулирующее действие.
Лист пудины	Mentha sp.		Motthol, Mint L-Carvone, эфирные масла	пищеварительное здоровье, натуральная охлаждающая жидкость и рта-освежитель
Coriander Leaf	Coriandrum Sativum	эфирные масла, Lineool	, богатые антиоксидантом, помогите снизить кровь сахара, борется с инфекциями и способствует здоровью сердца, мозга, кожи и пищеварения
Розмарин	Шалфей розмариновый	п-цимол, линалоол, тимол	Богатый источник антиоксидантов и противовоспалительных соединений, помогает повысить иммунитет и улучшить кровообращение.
Origanum	Origanum vulgare	карвакрол, β-фенхиловый спирт, тимол, богатый фенолами	Антибактериальное средство, уменьшающее астму, спазмы, диарею и расстройство желудка.

Таблица 2.

Некоторые важные травы, обычно используемые для разработки функциональных молочных продуктов, их биологически активные компоненты и функциональные и лечебные свойства.

4. Применение трав в молоке и других функциональных молочных продуктах

4.1 Молоко

В последнее время спрос на молоко, обогащенное травами и специями, увеличился из-за их терапевтического действия и пользы для здоровья. Кумар Гаур и др. сообщили, что травяное молоко, содержащее сок тулси, порошок куркумы и имбирный сок) было богато антиоксидантами и общим содержанием фенолов, что увеличивало срок годности продукта в дополнение к приданию типичного травяного вкуса, улучшало органолептические качества и приемлемость для потребителей благодаря их разнообразному потенциалу. преимущества для здоровья, такие как антиканцерогенные.Кардиопротекторное, противовоспалительное и противомикробное [18]. Патур и др. сообщили, что травяное молоко со вкусом тулси имеет улучшенные органолептические свойства и общую приемлемость, улучшенную сохраняемость с хорошими антиоксидантными свойствами по сравнению с обычным молоком [19]. Янкар и др. разработала готовое к употреблению молоко со вкусом куркумы, объединив молоко и порошок куркумы. Куркума богата антиоксидантами и обладает противовоспалительными, антиканцерогенными, иммуномодулирующими свойствами, а также некоторыми другими лечебными и питательными свойствами.Смешанное молоко с куркумой облегчает симптомы кашля и простуды, а также головную боль и боль в ране [20].

Камбл и др. [21] приготовили ароматизированное молоко с различными сортами листьев бетеля. Листья Piper betel , широко известные в Индии как Paan, представляют собой темно-зеленые сердцевидные ароматные листья семейства Piperaceae. Листья, широко используемые для жевания, богаты ароматическими эфирными маслами, фенолами и алкалоидом аракеном, которые действуют как стимулятор мышечной и умственной работоспособности.Сообщалось, что ароматизированное молоко из листьев бетеля Piper было хорошо принято потребителем [21]. Pugazhenthi и Jothylingam разработали диетическое молоко со вкусом трав с 5% экстрактом мякоти алоэ вера и искусственными подсластителями, такими как аспартам и сукралоза. Физико-химические свойства диетического молока, ароматизированного травами, находились в пределах стандартных значений с небольшим повышением содержания белка при добавлении аспартама. Кроме того, содержание почти всех минералов немного увеличилось, что может быть связано с минералами, обнаруженными в мякоти алоэ вера [22].Кишор и др. проверенные лекарственные травы, такие как фенхель, тулси и масло лемонграсса в молоке со вкусом трав. Они сообщили о нескольких функциональных преимуществах для здоровья этого ароматизированного травяного молока из-за тулси, которое снижает риск сердечных заболеваний, успокаивает лихорадку, головную боль и боль в горле; и фенхель, который помогает в очистке крови, улучшает зрение, снижает кровяное давление и уменьшает количество клетчатки, а масло лемонграсса обладает антиоксидантными, антибактериальными свойствами и предотвращает язву желудка [23].

Савале и др.разработано Pueraria tuberosa с добавлением растительного молока. Содержание гидроксиметилфурфурола (ГМФ), устойчивость к этанолу и легкость травяного молока снизились, тогда как функциональные свойства молока, покраснение и желтизна, антиоксидантная активность увеличились. Они сообщили, что включение Pueraira tuberosa может быть идеальным для приготовления функциональных молочных пищевых продуктов с низкой температурой [24]. Точно так же Vaquil et al. приготовили ароматизированное молоко с добавлением сока ростков пшеницы в соотношении молока и сока 12: 1 в двойном тоне молока с хорошими характеристиками качества и приемлемости.Исследование показало, что добавление сока ростков пшеницы увеличивает содержание хлорофилла и продлевает срок хранения до 15 дней [25]. Ратод и др. приготовленное ароматизированное молоко путем включения имбирного сока, что увеличило общее содержание сухих веществ, кислотность, содержание сухих веществ, а не жира, и содержание золы, в то время как белок, жир, влажность и рН уменьшились по мере увеличения количества имбирного сока. На основании общей приемлемости и органолептических качеств было определено, что ароматизированное молоко, приготовленное из 96 частей молока и 4 частей имбирного сока с 5% сахара, было наиболее подходящим [26].

4.2 Йогурт, Дахи и Ласси

Йогурты с добавлением трав были разработаны с потенциальной многофункциональной пользой для здоровья потребителей. Чоудхури и др. разработала травяные йогурты с различными травяными листьями, включая тулси ( Ocimum Santum ), пудину ( Mentha arvensis ) и кориандр ( Coriandrum sativum ). Йогурт был приготовлен путем смешивания предварительно обработанных листьев трав с однородным молоком, содержащим L. acidophilus и L.plantarum (1:1 по объему) и инкубации при 40°C в течение 6 часов. Они заметили, что присутствие трав в йогурте не влияло на популяцию пробиотиков, и не было существенной разницы в общей титруемой кислотности и рН во время хранения. Однако, по сравнению с контрольным йогуртом без каких-либо трав, йогурт на травах имел более высокую ферментативную активность -D-галактозидазы. Они сообщили о максимальной активности β-D-галактозидазы в йогурте с добавлением туласи [27]. Точно так же Гош заметил, что экстракт туласи и экстракт свеклы (уровень 5%) с йогуртом имеют больше питательных свойств, чем натуральный йогурт.Они сообщили, что содержание фолиевой кислоты и рибофлавина в йогурте было улучшено за счет добавления туласи и свеклы. Более того, тулси проявляет лучшие антирадикальные свойства в йогурте [28].

Появляется все больше экспериментальных данных об использовании алоэ вера в качестве нутрицевтического и функционального средства, поскольку оно содержит важные питательные вещества и незаменимые минералы, биоактивные соединения с рядом преимуществ для здоровья и иммуномодулирующим действием. Включение геля алоэ вера в йогурт улучшает функциональные свойства и терапевтическую ценность.В исследовании, проведенном Govindammal et al. сообщили, что добавление 15% геля алоэ вера в йогурт повышает общую приемлемость на основе органолептической оценки. По сравнению с простым йогуртом добавление геля алоэ вера увеличило содержание белка, клетчатки, фитонутриентов (таких как стероиды, антрохиноны, сапонины и флаботанины) и показало улучшение содержания витамина С. Алоэ вера также служил стабилизатором, снижая синерезис. ценность йогурта с алоэ вера и улучшение текстуры [29].

Было исследовано влияние чеснока ( Allium sativum ) и корицы ( Cinnamomum verum ) в трех видах молока (коровьем, козьем и верблюжьем) на рост и активность молочнокислых бактерий и протеолитическую активность во время ферментации йогурта Шори и Салихина [30].Согласно отчету, присутствие трав увеличивало количество молочнокислых бактерий и протеолитическую активность в йогурте из коровьего, козьего и верблюжьего молока во время ферментации. В другом исследовании было обнаружено, что йогурт, обогащенный порошком корицы, содержит фенольные кислоты, флавонолы и коричный альдегид. Йогурт, обогащенный корицей, содержит всего 34,7% всех фенольных соединений, содержащихся в йогуртовой воде с корицей, а остальные соединения связаны с молочными белками. Переваривание обогащенного корицей йогурта in vitro привело к высвобождению фенольных соединений из молочных белков, что привело к увеличению количества фенольных соединений, извлеченных в обогащенном корицей йогурте в конце переваривания.Кроме того, добавление корицы в йогурт значительно увеличивает его способность удалять радикалы. Матрица йогурта также улучшает стабильность желудочно-кишечного тракта и биодоступность полифенолов корицы. Эти результаты показывают, что обогащенный корицей йогурт может быть ценным источником диетических биодоступных полифенолов [31].

Azizkhani и Parsaeimehr указали, что добавление эфирных масел, извлеченных из трав, таких как мята перечная, базилик и затария, в пробиотический йогурт повышает антиоксидантную активность, антирадикальную активность и приемлемость для потребителей [32].Точно так же было обнаружено, что йогурт, приготовленный с маслом Rosmarinus officinalis (0,14, 0,21, 0,29 и 0,36 г/л), имеет улучшенный вкус и текстуру в дополнение к микробиологическим и физико-химическим свойствам [33]. Такие травы, как имбирь и корень свеклы, обладают высокими антиоксидантными свойствами и полезны для здоровья человека. В другом исследовании Шривастава и соавт. изучали антиоксидантную роль йогурта на травах. которые заметили, что добавление экстрактов имбиря или корня свеклы (2%) в йогурт из козьего, коровьего и буйволиного молока изменяет антиоксидантные свойства травяного йогурта.Самые высокие антиоксидантные свойства были обнаружены в йогурте из козьего молока с корневищем имбиря и в йогурте из козьего молока с экстрактом корня свеклы, за которыми следуют травяной йогурт из коровьего и буйволиного молока [34]. Было обнаружено, что травяной йогурт, обогащенный экстрактами мяты перечной ( Mentha piperita ), укропа ( Anethum Graveolens ) и базилика ( Ocimum basilicum ), обладает антиоксидантной активностью, протеолитической активностью, биоактивными соединениями и улучшенным ангиотензином. Ингибирование -1-превращающего фермента (АПФ) [35].Среди этих трав йогурт с мятой оказывал наиболее сильное ингибирующее влияние на активность АПФ и протеолитическую активность во время ферментации и хранения йогурта [35].

Добавление порошка листьев Moringa oleifera (1,0–1,5% масс./об.) к йогурту улучшило питательный профиль йогурта, на что указывает повышенное содержание белка, жира и общего содержания сухих веществ в йогурте на травах по сравнению с простым йогуртом [36]. Однако общая приемлемость йогурта, обогащенного морингой, была ниже, чем у простого йогурта, что может быть связано с горечью листьев моринги [36].В другом исследовании, проведенном Elbagory et al., было отмечено, что экстракт кожуры граната и экстракт листьев Moringa oleifera можно использовать для улучшения антибактериальных, функциональных и питательных свойств йогурта. Во время хранения было обнаружено, что концентрация 2% кожуры граната и листьев Moringa oleifera оказывает наибольшее ингибирующее действие на популяцию E.coli O111:h3 (EHEC O111:h3). Они пришли к выводу, что этанольные экстракты кожуры граната и листьев Moringa oleifera можно использовать для сохранения йогурта и улучшения его консистенции [37].Точно так же добавление экстракта розеллы в йогурт на основе козьего молока обладало значительной антимикробной активностью пробиотика в йогурте, что усиливало способность ингибировать как грамотрицательные, так и грамположительные бактерии из-за присутствия пептидов [38].

Лабне концентрированный йогурт, традиционное ближневосточное блюдо. Согласно исследованиям, добавление 0,2 частей на миллион эфирных масел тимьяна, майорана и шалфея к лабне увеличило срок его хранения при 5°C. При хранении при 5°C контрольный лабнех (без эфирного масла) показал присутствие дрожжей и плесени с 14-го дня и далее [39].Заки и др. заметили, что добавление 2 мкл/100 мл молока эфирных масел укропа и тмина к лабне улучшило вкус, срок годности и органолептические свойства, особенно вкус и запах. Эфирные масла укропа и тмина являются антиоксидантными и противомикробными средствами, которые безопасны в использовании. Использование этих эфирных масел способствовало образованию общего количества летучих жирных кислот (TVFAs), которое постепенно увеличивалось в обработанных образцах во время хранения. Кроме того, содержание ацетальдегида и диацетила в обработанных образцах достигало максимального уровня после 14 суток хранения, затем постепенно снижалось до конца срока хранения.Эль-Сайед и др. исследовали противомикробные свойства Moringa oleifera , обогащенного маслом лабне. Они обнаружили, что масло Moringa oleifera имеет высокий процент олеиновой кислоты, антиоксидантную активность и содержание фенола, а также обладает большей антимикробной активностью в отношении грамположительных бактерий ( Bacillus cereus, Staphylococcus aureus и Bacillus subtilis ). Грамотрицательные бактерии ( Escherichia coli, Yersinia enterocolitica, Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes и Pseudomonas aeruginosa ), дрожжи ( Saccharomyces cerevisiae ) и три других штамма грибов.Согласно исследованию, добавление масла Moringa oleifera к лабне увеличило общее количество твердых веществ, жира, общее количество летучих жирных кислот, активность удаления DPPH, токоферолы и общее количество молочнокислых бактерий. Органолептические свойства образцов лабне улучшились и получили более высокие баллы по мере увеличения соотношения масла Moringa oleifera . Однако при добавлении масла Moringa oleifera содержание белка, золы, кислотности и водорастворимых витаминов в лабне одновременно снижалось [40].

Дахи и ласси — традиционные кисломолочные напитки, получившие широкую популярность в Индии и ряде других стран. Многие исследования показали, что добавление в ласси и дахи алоэ вера ( Aloe barbadensis Miller ) улучшает иммунозащитные свойства, улучшает рост пробиотического штамма и увеличивает пользу для здоровья [41]. Точно так же ласси, обогащенный имбирем (2%), куркумой (1%) и экстрактами моркови (15%) (об./об.), помогает доставлять фитохимические и другие питательные вещества для пользы для здоровья в нашу систему питания.Функциональные преимущества ласси усиливаются за счет включения пробиотических микроорганизмов и богатых антиоксидантами травяных соков, которые являются основной защитной системой организма для нейтрализации свободных радикалов и предотвращения повреждений [42].

4.3 Масло и топленое масло

На добавление растительного экстракта в топленое масло повлияло растущее понимание потребителями пищевых ингредиентов. Продукты, обогащенные травами, обладающими присущими антиоксидантными свойствами, используются, в частности, для людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ) [43].По данным Ozcan et al., наиболее часто используемые экстракты топленого масла. являются шалфей ( Salvia officinalis ) и розмарин ( Rosmarinus officinalis ). Антиоксидантные свойства экстрактов шалфея и розмарина выше, чем у синтетических антиоксидантов [44]. Согласно Najgebauer et al. добавление 2% сушеных трав (шалфея или розмарина) в масло из сметаны улучшало устойчивость к окислению, замедляя липолиз в масле во время хранения [45]. Кроме того, Фараг и соавт. наблюдали, что масло, наполненное эфирными маслами тимьяна и тмина, было более эффективным, чем синтетический антиоксидант, бутилированный гидрокситолуол, в предотвращении его окисления при хранении при комнатной температуре [46].Точно так же Merai et al. обнаружили, что добавление 0,6% порошка листьев туласи ( Ocimum Santum ) к сливочному маслу топленого масла привело к получению топленого масла с такой же стабильностью, что и топленое масло, содержащее 0,02% бутилированного гидроксианизола, в течение одной недели при высокой температуре хранения. Также считается, что листья туласи могут увеличить окислительную стабильность топленого масла [47].

Влияние экстрактов шалфея, розмарина и орегано на стабильность масла исследовали Ahmet et al. Они пришли к выводу, что эти экстракты более эффективны, чем BHA, для стабилизации масла от окисления.Экстракты шалфея в концентрации 0,02–0,05% при хранении при температуре 5°С оказались наиболее эффективными для стабилизации образцов сливочного масла [48]. Рената и др. протестировали окислительную стабильность сливочного масла с добавлением фенолов из травы розмарина. Исследование показало, что спиртовой экстракт розмарина обладает самыми высокими антиоксидантными свойствами, измеренными как в ингибировании радикалов DPPH, так и в количественном анализе малонового диальдегида (MDA), а также не обладает цитотоксичностью. Это свидетельствует об эффективности использования спиртового экстракта розмарина в качестве природного антиоксиданта, так как достигается наибольшая окислительная стабильность масла при нанесении на масло при температуре 60 и 110°С, концентрации фенольных соединений 400 мг на кг масла.Это отразилось на наименьшем образовании деградированных пероксидов из липидов [49].

В настоящее время топленое масло с добавлением трав рекламируется как лекарственное топленое масло в Индии и во всем мире. В клиническом исследовании, проведенном Раджаникантом и Патилом, было обнаружено, что включение функциональных свойств Terminalia arjuna в топленое масло оказывает благотворное влияние на сердечно-сосудистые заболевания, и что этот продукт обладает превосходным потенциалом действовать как поглотитель свободных радикалов, а также улучшает срок годности топленого масла по сравнению с традиционным топленым маслом [50].Согласно исследованию Пармара и Кхамруи, сочетание 7% спиртового экстракта арджуны с гхи, приготовленным из сливочного масла буйвола, дает самое высокое содержание фитостерола и органолептические свойства [51]. Васа топленое масло, которое помогает снизить риск астмы, является еще одним полезным для здоровья травяным топленым маслом. Васа гхи производится с помощью малабарского ореха или васа ( Adhatoda vasica ). Противоастматический эффект ваза гхи обусловлен компонентом под названием вазицинон, который является противоастматическим средством, обнаруженным в этом растении [52].

Используя анализ отбеливания каротином, анализ DPPH и процедуру Rancimat, Nilkanth et al. оценили антиоксидантную активность экстрактов ашваганды ( Withania somnifera ), видариканда ( Pueraria tuberosa ) и шатавари ( Asparagus racemosus ) в водной и этанольной формах и сравнили их с BHA. Установлено, что содержание фенолов и антиоксидантная активность спиртовых экстрактов трав выше, чем у их водных экстрактов. Спиртовые экстракты трав были более эффективны, чем водные экстракты, в предотвращении роста перекисного числа и конъюгированного диена в топленом масле.Активность по удалению свободных радикалов была улучшена, когда топленое масло было объединено с этанольным экстрактом трав. Спиртовой экстракт видариканда обладал самой высокой антиоксидантной активностью среди всех растений, за ним следуют ашваганда и шатавари. Таким образом, травы можно использовать в качестве природного антиоксиданта, поскольку они полезны для здоровья, а также способны сохранять пищу [53].

4.4 Мороженое

Trivedi et al. сообщили, что включение экстракта сока листьев Ocimum Santum или лиофилизированного порошка листьев в смесь для мороженого привело к очень высокой приемлемости на рынке благодаря потенциальным функциональным свойствам.Кроме того, добавление сока или порошка базилика в мороженое не влияло на количество взбитых сливок [54]. Кумар и др. провели исследования по производству мороженого с различным содержанием (2–4%) экстракта туласи. При добавлении экстракта туласи жир, белок, редуцирующие сахара, нередуцирующие сахара и общее количество сухих веществ уменьшаются пропорционально, но мороженое с травами имеет хорошую приемлемость для потребителей [55].

Для того, чтобы использовать лечебные и функциональные преимущества алоэ вера для здоровья, особенно для пациентов с диабетом, Анкуш Верма стандартизировала процесс производства мороженого с различным содержанием алоэ вера и мяты.В отчете сообщается, что 90% смеси для мороженого, 10% алоэ вера и 0,05% экстракта мяты получили наивысший органолептический рейтинг с лучшими химическими характеристиками (максимальное общее содержание сухих веществ, кислотность, белок, углеводы и зола) и лучшими микробными характеристиками. анализ (SPC и отрицательный тест на тип кишечной палочки), что позволяет предположить, что мороженое имеет хорошую стабильность при хранении [56].

Пинто и др. [57] приготовили имбирное мороженое с 4, 6 и 8% кусочков имбиря в смеси для мороженого и сравнили его с контролем, приготовленным с ванильным ароматизатором.Добавление кусочков имбиря привело к снижению композиционных свойств, таких как жир, белок, сахара, общее содержание сухих веществ и pH, а также к увеличению кислотности, что было особенно верно при более высоких уровнях добавления кусочков. Однако при более высоких уровнях добавления тертого имбиря кислотность, вязкость смесей для мороженого и сопротивление таянию мороженого значительно возрастали. Среди различных рецептов 4-процентное тертое мороженое с имбирем имело наилучшую оценку консистенции и текстуры, а также самую высокую оценку приемлемости [57].Габб и др. разработали мороженое с корневищами имбиря, которые превращались в сок, мякоть, конфеты и порошок перед добавлением в мороженое в процессе замораживания. Имбирная паста и сок уменьшали жир, общее количество сухих веществ, белок и взбитость, повышая антиоксидантную активность и фенолы, в то время как имбирная карамель и порошок увеличивали содержание твердых веществ, сырую клетчатку, антиоксидантную активность и фенолы, снижая при этом жир и взбитость [58].

Органолептическая оценка порошка куркумина (куркумы) как естественного красителя для мороженого со вкусом ириски была исследована Manoharan et al.Куркума представляет собой ярко-желтый краситель, полученный из корней травы Curcuma longa , с пигментами, включая куркуминоиды, куркумин и родственные соединения, отвечающие за желтый цвет. В результате он используется в качестве натурального красителя в мороженом из ириски. Согласно исследованию, использование порошка куркумина в количестве 0,5% при приготовлении мороженого дало самые высокие оценки сенсорных качеств и общей приемлемости [59].

Травяное мороженое с добавлением мяты имело повышенный уровень белка и кислотности, а также пониженный уровень жира и взбитости.Травяной ментол в количестве 0,5 процента от смеси для мороженого дал самые сильные результаты для мороженого со вкусом мяты, обеспечивая ощущение охлаждения без изменения органолептических и физических свойств десерта [60]. Точно так же Jana et al. исследовали развитие травяного мороженого с 3,50% и 2,50% дистиллята лемонграсса и дистиллята листьев карри, соответственно, а также с порошком лемонграсса и порошком листьев карри при 0,75% и 0,70% соответственно. Они сообщили, что травяное мороженое, приготовленное из травяных дистиллятов и особенно дистиллята лимонной травы, было связано с его наивысшей сенсорной оценкой, чем травяное мороженое, приготовленное из травяных порошков [61].

4,5 Сыр

Мохамед и др. сообщили об улучшении срока хранения и консистенции сливочного сыра (кисло-творожного мягкого сыра с коротким сроком хранения) при добавлении этанольного экстракта Moringa oleifera в различных соотношениях 2,00, 3,00 и 4,00 г/100 г обезжиренного УФ-ретентата. . Согласно полученным данным, спиртовой экстракт М. oleifera обладал высокой общей фенольной и антиоксидантной активностью, а также широким спектром антимикробных свойств в отношении различных патогенных штаммов и наибольшей зоной ингибирования.Было обнаружено, что спиртовой экстракт более эффективен против грамположительных, грамотрицательных и штаммов грибов. Кроме того, повышение концентрации экстракта M. oleifera привело к увеличению пробиотических штаммов и количества, особенно с Lactobacillus plantarum , и к улучшению вкуса, запаха, кислотности, общего содержания сухих веществ, жира/сухого вещества, растворимого азота/общего азота, диацетил, ацетальдегид, общее содержание летучих жирных кислот, общее содержание фенолов и антиоксидантная активность. В результате было предложено использовать M.oleifera в качестве натурального консерванта для сливочного сыра [62].

Бахейт и Фода разработали пряный сыр Мудаффара с добавлением трех разных специй (гвоздики, черного тмина и черного перца), который хорошо воспринимается потребителем. Результаты показали, что острый сыр мудаффара может храниться при комнатной температуре от 4 до 6 недель с хорошим вкусом, в зависимости от используемых специй, а срок его хранения увеличивается до 8 недель при хранении в холодильнике. С другой стороны, сыр Clove Mudaffara обладал самой высокой антиоксидантной активностью, за ним следовали сыры с черным тмином и черным перцем [63].Точно так же Хамид и Абдель разработали традиционный травяной суданский белый сыр под названием сыр Гибна, добавив 0,02% пажитника, корицы и порошка кардамона в коагулированный творог из козьего молока. Добавление специй к сыру значительно увеличило содержание жира, белка и золы во время хранения, но не повлияло на общее содержание сухих веществ и кислотность. Вкус, запах и консистенция сыра из козьего молока были улучшены с помощью этих специй [64]. Мариньо и др. испытанный полутвердый сыр, изготовленный из пастеризованного и сырого коровьего молока голштинской породы, с покрытием из сала и розмарина и без него и выдержкой в ​​течение 60 дней.Сыр, изготовленный из сырого молока и покрытый свиным салом и розмарином, оказался наиболее приемлемым, что дает конечным продуктам более высокое содержание влаги, а также предпочтительные характеристики цвета и текстуры [65].

Свойства свежих и созревших образцов сыра с травами были исследованы Zekai et al. Сыр Herby, также известный как Otlu peynir — традиционный сыр восточной Турции, производится из овечьего молока, широко производится и потребляется. Сыр с травами производится примерно из 25 различных видов трав, таких как Allium spp., Thymus spp., Ferula spp., Anthriscus nemorosa и так далее. Коскун и Тунктюрк также исследовали влияние травы Allium sp. о биохимических изменениях в турецком сыре с пряностями. Они заметили, что при увеличении соотношения трав до 3% сыр с травами после созревания значительно повышает уровни липолиза, водорастворимого азота, ТСА-растворимого азота и РТА-растворимого азота, которые являются индикаторами степени протеолиза [66]. ].

Шан и др. [15] обнаружили, что экстракты палочки корицы, орегано, гвоздики, кожуры граната и виноградных косточек эффективны против трех пищевых патогенов в сыре ( Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus и Salmonella enterica в сыре при комнатной температуре (23°C)) .Обработка этими экстрактами уменьшала окисление липидов и улучшала стабильность сыра. Экстракт гвоздики обладал самыми сильными антиоксидантными и антибактериальными свойствами среди всех испытанных экстрактов и был рекомендован для использования в качестве натуральных консервантов [15]. Эти результаты согласуются с выводами Вринды Менона и Гарга, которые сообщили, что исследованное гвоздичное масло в концентрации 1% в сыре может эффективно предотвращать рост Listeria monocytogenes в пищевых продуктах как при температуре 30 °C, так и при температуре 7 °C [67]. ].

Хассаниен и др. [68] обнаружили, что добавление в сыр 0,1% или 0,2% масла семян черного тмина в весовом отношении оказывает важное ингибирующее действие на некоторые патогенные бактерии ( Escherichia coli ATCC 8739, Listeria monocytogenes Scott A, Salmonella enteritidis PT4 и Staphylococcus aureus). АТСС 6538 ). Добавление масла семян черного тмина в сыр оказывает противомикробное действие при хранении в холодильнике [68].

Йосипович и др. разработал новые травяные твороги со свежей или сушеной петрушкой, укропом, перцем, чесноком и розмарином.Травяные твороги имели оптимальные органолептические свойства, повышенную биологическую ценность и увеличенный срок хранения. Патогены пищевого происхождения, такие как E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium, и Listeria monocytogenes , были эффективно минимизированы травяными экстрактами, протестированными in vitro и in situ . За счет высоких массовых долей флавонов и фенольных дитерпенов, а также высоких массовых долей кофейной и розмариновой кислот розмарин сухой обладал самой высокой антиоксидантной и антибактериальной активностью среди этих лекарственных растений.Потребители предпочитают свежие растения, но, согласно этому исследованию, сухие растения приносят больше биологической пользы и обладают антиоксидантными свойствами. В результате эти растительные экстракты могут служить природными консервантами и антиоксидантами [69]. Landge et al. Они заметили, что добавление порошка ашваганды в шрикханд улучшило органолептические свойства, консистенцию и увеличило срок годности продукта до 52 дней при хранении в холодильнике [70].Нидхи Оджха исследовал эффекты тулси и порошка куркумы в травяном шрикханде. Они сообщили, что добавление 0,4% порошка тулси и 0,5% порошка куркумы на основе чакки в Шрикханде улучшило органолептические свойства, микробиологическую активность и пищевую ценность продукта [71]. Точно так же Химаншу и соавт. разработанный экстракт туласи (0,9%), включающий функциональный травяной шрикханд без ущерба для физико-химических свойств продукта [72].

4.7 Другие молочные продукты

Neethu et al.разработан Origanum vulgare (также известный как орегано, испанский тимьян и дикий майоран), включенный в панир, приготовленный из молока, свернувшегося из яблочной кислоты. Органолептическая приемлемость яблочной кислоты была выше, когда ее сочетали с паниром, приправленным орегано. Было обнаружено, что по сравнению с промышленным паниром рост микроорганизмов в этом травяном панире меньше [73]. Света и др. сообщили, что 0,6% куркумы можно использовать в качестве консерванта для продления срока годности панира. При хранении при 7 ± 1 °C срок годности травяного панира увеличился до 12 дней по сравнению с 7 днями для контрольного панира [74].Точно так же Буллерман и Гурма утверждали, что соединение олеуропеин, полученное из оливкового дерева, может ингибировать выработку афлатоксинов, и что это свойство олеуропеина может быть полезным в таких продуктах, как чхана и панир, где рост плесени способствует выработке микотоксинов. которые могут нанести вред здоровью [75].

Куркума, кориандр, листья карри и шпинат добавлялись отдельно в количестве 10% для производства сандеша, высушенного нагреванием продукта из коагулированной массы молочного белка или чханы [76].Включение трав существенно не повлияло на общую приемлемость сандеша. Согласно многочисленным сообщениям, сандеш в сочетании с листьями кориандра обладает высокой сенсорной приемлемостью, а также высокими нутрицевтическими, антимикробными и антиоксидантными свойствами. В отличие от нетравяного сандеша, травяной сандеш имел более длительный срок хранения [76].

Десейл и др. исследовали использование порошка имбиря в приготовлении педа. Педа — это полезная местная молочная сладость, приготовленная путем нагревания смеси хоа и сахара до тех пор, пока она не приобретет желаемую зернистую, твердую текстуру и вкус.Продукт был сделан из буйволиного молока и 30 процентов сахара от веса хоа, а также 2–6 % порошка имбиря от веса хоа. Содержание жира, белка и влаги в готовом продукте значительно снизилось по сравнению с обычной не имбирной коа, в то время как общее содержание твердых веществ, общего сахара и золы значительно увеличилось. Кроме того, педа, приготовленная из порошка имбиря, имела вдвое больший срок хранения, чем обычная педа [77]. Полный список некоторых растительных молочных продуктов, в состав которых входят различные травы из-за их функциональной и лечебной пользы для здоровья, представлен в таблице 3 [78].

6 Молоко

-стимулирующие мероприятия. Marhoetal Marhoetal.[65]

5

список молочные продукты, в состав которых входят различные травы, обладающие функциональной и лечебной пользой для здоровья.

Если ваше исследование финансируется одним из перечисленных ниже спонсоров, ознакомьтесь с их политикой открытого доступа или предоставьте «условия и положения», чтобы изучить способы покрытия ваших расходов на публикацию (также доступны, нажав на ссылку в их заголовке).

ВАЖНО: Вы должны быть членом или грантополучателем перечисленных спонсоров, чтобы подавать заявки на их фонды публикаций в открытом доступе. Не пытайтесь связаться со спонсорами, если это не так.

Кровельные фермы | Полное руководство

Определение ферм крыши

Фермы крыши образуются, когда конструктивные элементы ферменной формы соединяются вместе в треугольной конфигурации.Конструкция фермы является одним из основных типов структурного каркаса, состоящего из элементов конструкции. Фермы крыши также состоят из группы стяжек и распорок, которые были специально разработаны и соединены в прочную конструкцию, которая действует как балка с большим пролетом. Это основы, но есть еще много всего, что нужно узнать и понять о фермах крыши. Итак, давайте подробнее рассмотрим, что входит в создание успешной фермы крыши, с помощью этого полного руководства.

  Ферма крыши представляет собой, проще говоря, треугольную систему взаимосвязанных конструктивных элементов, которые часто называют открытыми стеновыми балками.Эти компоненты соединены и закреплены через узлы, при этом внешние силы и реакции на опоры также приложены к узлам. Когда все компоненты фермы и соответствующие приложенные силы находятся в одной плоскости, создавая осевое растяжение или сжатие, этот эффект создает функционирующую ферму крыши.

Из чего делают стропильные фермы?

Фермы крыши представляют собой жесткую и прочную конструкцию, состоящую из деревянных элементов размером 2 x 4 дюйма, которые затем скрепляются металлическими соединительными пластинами.Каркас отвечает за форму вашей крыши и за поддержку материалов вашей кровли. Кровельные фермы спроектированы в соответствии с геометрическими принципами, которые оттачивались на протяжении тысячелетий. Фактически, многие мосты, по которым вы будете проезжать на своем автомобиле, будут использовать те же принципы, что и система деревянных ферм крыши.

Элементы

обычно образуют один или несколько треугольников в пределах одной плоскости. Эти треугольники устроены так, что внешние нагрузки действуют на каждое соединение, а это означает, что теоретически они будут вызывать только осевое растяжение или осевое сжатие отдельных элементов.Шарниры или штифты без трения позволяют концам элементов, которые соединены в суставах, немного вращаться.

Самая устойчивая часть фермы имеет треугольную форму из-за соединения с безфрикционными штифтами. После обширных исследований и исследований можно определить, что треугольная форма фермы может изменить форму в зависимости от веса нагрузки на крышу, если только одна или несколько сторон треугольника не погнутся или не сломаются.

Всего за несколько десятилетий деревянные фермы почти полностью заменили более традиционные методы строительства стропильных ферм.Их явное преимущество, заключающееся в большей свободе проектирования и скорости, при одновременном снижении воздействия внешних факторов, в том числе погоды, — все это способствует их повышенному успеху.

Если вы хотите узнать больше о том, как качественная кровельная ферма от Aber Roof Truss может принести пользу вашей домашней жизни, не стесняйтесь обращаться к нашей команде. Их знания и опыт бесценны в предоставлении качественных услуг от начала до конца.

Чем деревянные стропильные фермы лучше систем с традиционным каркасом?

Все кровельные системы должны иметь ферменную конструкцию в соответствии с назначением – спроектированы, построены и установлены в соответствии с критериями.К сожалению, многие системы не соответствуют критериям. Мы считаем, что деревянные фермы превосходны благодаря их профессиональному дизайну, высококачественным материалам и технологиям изготовления.

 

Как долго служат стропильные фермы?

Стропильные фермы, в том числе чердачные фермы, при правильном обращении и замене (черепицы и оклада) должны сохраняться в течение всего срока службы дома, при условии отсутствия аварий, например. Пожар.

 

Что скрепляет деревянную ферму крыши?

Высококачественные металлические соединительные пластины скрепляют деревянные элементы фермы.Их удерживающая способность и прочность были определены в ходе многолетних обширных лабораторных испытаний, чтобы гарантировать их целостность и долговечность.

 

Насколько безопасна деревянная стропильная система крыши в случае пожара?

Пожар — это опасность, которую нельзя игнорировать ни в одной системе здания, и для предотвращения и немедленного устранения пожара необходимо соблюдать некоторые дотошные меры безопасности.

Конструкция ферменной системы означает, что они не обязательно зависят друг от друга в плане поддержки.В этом случае ферма может сгореть и даже полностью разрушиться, но это не повлияет на другие части крыши. Это означает, что есть резерв дополнительного времени для эвакуации здания.

 

Как осуществляется проверка качества деревянных ферм?

Обычно инспекторы совета проверяют целостность всех частей здания. Это включает в себя деревянные фермы. Фермы крыши должны быть спроектированы с учетом этих правил, чтобы пройти их.

 

Дальнейшее изучение конструкции фермы

  В обычном одноэтажном промышленном или жилом здании фермы встроены для выполнения следующих двух основных функций:

• Выдерживать нагрузку крыши – Гравитация играет большую роль в способности ферм выдерживать нагрузку крыши (собственная нагрузка, оборудование, снег, ветер).
• Для обеспечения устойчивости – Ветровые балки и вертикальные связи в боковых стенах и фронтонах.

Боковая устойчивость конструкции свойств обеспечивается самой фермой через компоненты, соединенные между фермой и колоннами. Для продольной устойчивости конструкции свойств используется ветровая балка вместе со связями в боковых стенах. Это позволяет передать часть нагрузки с фермы и фронтонов на боковые стены и фундамент.

 

 

Профили ферм крыши

Существует широкий выбор форм стропильных ферм, обеспечивающих структурные и эстетические преимущества:

Ферма Пратта – Ферма Пратта использует диагональные элементы, которые воспринимают напряжение гравитационных нагрузок.

Ферма Уоррена – Ферма Уоррена также включает диагональные компоненты, работающие как на растяжение, так и на сжатие.

Ферма Fink . Этот тип фермы чаще используется в жилых домах, чем в промышленных.

 

Нам еще многое предстоит узнать о кровельных фермах. Если вам нужна дополнительная информация о кровельных фермах и о том, как они могут принести пользу вашей собственности, не стесняйтесь обращаться к команде Aber Roof Truss сегодня.

Резюме

Название статьи

Полное руководство по внутренней работе стропильных ферм

Описание

Стропильные фермы образуются, когда элементы конструкции фермы соединяются вместе в треугольной конфигурации. Конструкция фермы является одним из основных типов структурного каркаса, состоящего из элементов конструкции. Фермы крыши также состоят из группы стяжек и распорок, которые были специально разработаны и соединены в прочную конструкцию, которая действует как балка с большим пролетом.Это основы, но есть еще много всего, что нужно узнать и понять о фермах крыши. Итак, давайте подробнее рассмотрим, что входит в создание успешной фермы крыши, с помощью этого полного руководства.

Автор

Ферма крыши Абер

Имя издателя

Ферма крыши Абер

Логотип издателя

Ферма — Проектирование зданий

Ферма — это конструкция, состоящая из элементов, организованных в соединенные треугольники, так что вся сборка ведет себя как единый объект.Фермы чаще всего используются в мостах, крышах и башнях.

Ферма состоит из перемычки треугольников, соединенных вместе для обеспечения равномерного распределения веса и управления изменением напряжения и сжатия без изгиба или сдвига. Треугольник геометрически стабилен по сравнению с четырехсторонней (или более) формой, которая требует фиксации угловых соединений для предотвращения сдвига.

Фермы состоят из треугольных элементов, состоящих из прямых элементов.Концы этих элементов соединены в соединениях, известных как узлы. Они способны нести значительные нагрузки, передавая их на несущие конструкции, такие как несущие балки, стены или грунт.

Обычно фермы используются для:

Фермы обычно состоят из трех основных элементов:

• Верхний пояс, который обычно подвергается сжатию.
• Нижний пояс, который обычно находится в напряжении.
• Распорка между верхним и нижним поясами.

Верхний и нижний поясы фермы обеспечивают устойчивость к сжатию и растяжению и, таким образом, устойчивость к общему изгибу, в то время как раскосы противостоят силам сдвига.

Эффективность ферм означает, что они требуют меньше материала для поддержки нагрузок по сравнению со сплошными балками. Как правило, общая эффективность фермы оптимизируется за счет использования меньшего количества материала в поясах и большего количества в элементах жесткости.

[править] Простая ферма

Это единый треугольник, который можно найти в каркасной крыше, состоящей из стропил и потолочной балки.

[править] Планар

ферма

Плоская ферма — это ферма , в которой все элементы лежат в двумерной плоскости. Этот тип фермы обычно используется последовательно, при этом фермы располагаются параллельно для образования крыш, мостов и т. д.

В отличие от плоской фермы , лежащей в двумерной плоскости, пространственная рама фермы представляет собой трехмерный каркас из соединенных треугольников.

Существует широкий спектр форм ферм , которые могут быть созданы, различаясь по материалам, общей геометрии и пролету. Некоторые из наиболее распространенных форм описаны ниже.

[править] Pratt

ферма

Эта форма, также известная как ферма N , часто используется в зданиях с большими пролетами, с пролетами от 20 до 100 м, где могут преобладать подъемные нагрузки, например, в подвесках самолетов. Ферма Pratt использует вертикальные элементы для сжатия и горизонтальные элементы для растяжения.Конфигурация элементов означает, что более длинные диагональные элементы испытывают растяжение только из-за действия гравитационной нагрузки, что позволяет использовать их более эффективно.

[править] Уоррен

ферма

Ферма Warren имеет меньше элементов, чем ферма Pratt , и имеет диагональные элементы, которые поочередно испытывают растяжение и сжатие. Элементы фермы образуют ряд равносторонних треугольников, чередующихся вверх и вниз.

Эта форма фермы обычно используется для коротких пролетов в промышленных зданиях и называется так потому, что позволяет получить максимальную выгоду от естественного освещения за счет остекления на более крутом склоне, обращенном на север (иногда называемом зубчатая крыша).Обычно на более крутой наклонной части фермы вторая ферма проходит перпендикулярно плоскости фермы северного светофора , обеспечивая большое пространство без колонн.

Фермы шкворня, обычно изготавливаемые из дерева и имеющие пролет до 8 м, обычно используются при строительстве крыш жилых домов. Они имеют форму простого треугольника с вертикальным элементом между вершиной и нижним поясом.

Подобно ферме шкворня , но с диагональными элементами между центром нижнего пояса и каждым наклонным верхним поясом, фермы шкворня могут иметь пролет 10 м.

Верхний и нижний пояса параллельны, что позволяет строить полы или плоские крыши.

[править] Другие типы ферм:

Другие варианты включают:

• Ферма Howe .
• Ножничная крыша Ферма .
• Бедро Ферма .
• Тетива Ферма .
• Вентилятор Ферма .
• Финк Ферма .

как правильно крепить Узлы скатных крыш на деревянных стропилах.

В начале планировки мансардной крыши выбирается стропильная система, выполняющая роль несущей конструкции. Требуемый тип стропильной системы определяется исходя из типа крыши.

В зависимости от выбранной системы это могут быть деревянные балки, используемые в качестве каркаса крыши, содержащие композитные строительные материалы всей конструкции, или отдельные элементы, создающие опоры, называемые стропильными ногами. Перед началом работ деревянные составляющие пропитывают специальными составами, защищающими крышу от возгорания и гниения.От качества этой процедуры напрямую зависит долговечность кровли.

Разновидности стропильных систем и устройство их узлов

Стропильная система делится на два основных типа: наслонная и . Поскольку узлы соединения в каждой из систем имеют различные характеристики, то определенный тип стропил выбирается исходя из свойств предпочитаемой крыши, в том числе ее архитектурных особенностей.

Основные факторы при выборе желаемого типа систем:

• общая функциональность крыши;
• сила давления кровельных строительных материалов на конструкцию;
• распространенность и частота осадков в районе, где расположен дом.

Висячий тип стропил не имеет опор, расположенных в зазорах. По этой причине возникает повышенная тяга, которая передается по горизонтали на стены здания. Для уменьшения этого показателя в опорный узел вводят удлиненный элемент из дерева или металла, предназначенный для совмещения стропильных ног. Таким образом, узлы висячих стропил приобретают форму треугольника. Стягивающий элемент находится в основании стоек, выполняет функцию ригеля (чаще всего используется в конструкциях двускатных крыш) и работает на изгиб и сжатие.Прочность соединения с основанием опор зависит от высоты стяжного элемента.

Наслонный тип стропил часто обустраивают в зданиях, где есть центральная несущая колонна или несущая стена. Стропила опираются своими конечностями по бокам здания, а центральная часть опирается на колонну или другую опору внутри дома. Такой структурный узел предназначен для работы на изгиб. Наслонные опоры создают меньшую нагрузку на составные части здания, поэтому их монтаж не такой трудоемкий, как в случае с висячими стропилами.Кроме того, он не требует больших материальных затрат.

Также возможны варианты обустройства кровли, сочетающие в себе оба вида стропил. При этом каждый тип чередуется, то есть зоны без несущих стен оборудуются висячими стропилами, а участки с необходимыми опорами — наслонными.

Грамотное устройство стропильной системы

Основным фактором высокой прочности кровли в будущем здании является грамотное расположение всех узлов и точек крепления.

В случае стропил для мансардной крыши предполагается не менее 3-х опорных точек. Это значение может измениться, если диапазон превышает стандартные пределы. Например, если пролет не более 10 м, потребуется только одна дополнительная опора.

Узел подвески собирается на основе размеров пролета. На малых пролетах удлиненный элемент чаще всего заменяют ригелем. При больших размерах пролета провисающие элементы провисают, а опоры прогибаются.

Таким образом, висячие узлы могут иметь следующие отличия по размеру пролета:

Рисунок 1.Схема устройства Мауэра.

1. 9 м. Опоры должны быть сдержаны деревянным бруском, который устанавливается перпендикулярно чердачному полу. В районе основания он укрепляется скобами, а затяжные элементы скрепляются специальными хомутами.
2. 13 м. Крепление осуществляется с помощью подкосов, которые верхом упираются в основание, а нижней частью в перпендикулярную балку. Интервал между опорами не должен быть более 5,5 м.
3. 17 м.Основание необходимо укрепить специальными приспособлениями. Для верха используется стропильная конструкция: к двум деревянным брускам крепятся протяжные элементы, а между ними монтируется перекладина.

Методы крепления узлов

Вне зависимости от того, требуется заменить существующую стропильную систему или построить ее с нуля, необходимо соблюдать определенный свод правил при креплении ее узлов.

В первую очередь следует избегать простейшего крепления перекладины и основания опоры, так как это может оказать разрушительное воздействие на всю кровельную систему.

Рисунок 2. Крепление стропильной ноги к мауэрлату.

Другими словами, от нагрузки, создаваемой строительными материалами или осадками, концы опор соскальзывают, и стропильная система повреждается. Это приводит к его полному разрушению. Чтобы не допустить такого исхода, необходимо повысить надежность этих узлов. Это достигается применением следующих типов крепления:

• зубьев в шип;
• зубьев в упор;
• упор на торец ригеля.

В зависимости от уклона можно использовать один или два зуба. Для повышения надежности соединения можно создать дополнительные крепления с помощью металлических уголков.

Точки крепления каркаса крыши

Основными точками крепления стропильной системы являются:

Крепление балки

Рисунок 3. Схема конькового соединения стропильной системы.

В стропильной ноге зубья создаются в шип, а в ригеле вырезается гнездо, соответствующее врезанным зубьям.При этом гнездо должно занимать не более 30% всей толщины ригеля.

Если при возведении кровли применялись легкие материалы, а ее уклон менее 35°, основания опор размещают так, чтобы площадь их опирания была значительно больше балок. Этого можно добиться применением врезки с двумя зубьями в 2 шпильки, упора (со шпилькой или без нее) и двух шпилек в замке.

Узлы системы скрепляются либо метизами с металлическими уголками, либо деревянными брусками, накладками и шипами.

Крепление мауэрлата

Существует 2 технологии крепления мауэрлатов опор: жесткая и скользящая (рис. 1).

В первом случае устанавливается прочное соединение стропила с мауэрлатом без возможности проскальзывания, прогиба и выскальзывания. Это достигается размещением специальных уголков с опорной планкой. Образовавшийся узел нужно скрепить надежной проволокой с помощью метизов. Гвозди забивают под определенным уклоном сбоку так, чтобы они находились в мауэрлате в перекрещенном состоянии.Последний гвоздь прибивается вертикально. Этот способ является самым популярным.

Во втором случае крепление осуществляется с помощью специального механизма, позволяющего определенному элементу (в данном случае стропилу) двигаться в нужном направлении (рис. 2).

Для создания такого соединения потребуется сделать врезку на опорах, а затем уложить их на мауэрлат. Как и в предыдущем случае, обе части узла фиксируются двумя скрещенными гвоздями и одним вертикальным сверху. Доски крепятся к мауэрлату металлическими скобами.После этого опорное основание выдвигается за пределы стены и крепится пластинами и салазками. Таким образом, упор делается на мауэрлат, но все составляющие стропильной системы могут перемещаться в допустимых пределах.

Этот способ чаще всего применяется при устройстве кровельной системы деревянных зданий (бревенчатые, срубы), склонных к просадке. Стоит помнить, что при жестком креплении есть вероятность повреждения стен здания.

Коньковое крепление

Такой узел можно сделать двумя способами: встык и внахлест (рис.3).

Первый метод заключается в обрезке верха опор под тем же уклоном, что и угол крыши. Они упираются в противоположные опоры, которые также нужно подрезать. Крепление создается с помощью двух гвоздей (150 мм), забитых сверху под определенным углом так, чтобы они пропорционально располагались внутри каждого стропила. Для повышения надежности швы между опорами скрепляют деревянными накладками или металлическими накладками.

Второй способ самый популярный. Он отличается от первого метода методом перекрытия.В этом случае опоры соединяются не торцами, а боковыми частями, после чего закрепляются на болтах.

Стропильная система — каркас крыши дома, несущий и равномерно распределяющий вес кровельного пирога, иногда достигающий до 500 кг/м2. Надежность такого рода каркаса зависит от трех факторов: точности расчета, на основании которого подбирается количество и сечение опорных элементов, материала, из которого он изготовлен, а также от правильной технологии крепления .Зная, как правильно крепить стропила, можно значительно повысить несущую способность каркаса, сделав его более прочным и надежным. Ошибки при монтаже, наоборот, приводят к заметным потерям прочности и деформации кровли. В этой статье мы расскажем об основных видах и способах крепления, с помощью которых можно установить стропила своими руками.

Стропильный каркас крыши дома представляет собой систему связанных между собой несущих элементов из дерева или металла, которые придают конструкции форму, уклон и равномерно распределяют ее вес между несущими стенами.Основной его составляющей являются стропильные ноги, представляющие собой угловые балки, которые попарно соединяются по скату, образуя в верхней части их соединения конек. Существует два основных типа стропил:

• Слоистый. Стропилами называют опорные элементы, которые в конструкции крыши имеют две точки опоры – на коньковый прогон и мауэрлат. Этот вид стропильной системы применяется в конструкциях, имеющих внутри одну или несколько несущих стен, на которые можно «опирать» стропила. Такое крепление стропил позволяет разгрузить их за счет использования дополнительных вертикальных опор.
• Подвешивание. Висячими элементами называют элементы, имеющие только одну точку опоры, расположенную в месте крепления стропил к стене или мауэрлату. Стропильная система висячего типа испытывает нагрузку не только на изгиб, но и на разрыв, поэтому ее усиливают горизонтальными компенсирующими элементами (ригелями, затяжками, утяжками).

Внимание! В большинстве наиболее популярных стропильных систем стропила крепятся к мауэрлату. Мауэрлат представляет собой массивный брус или брус сечением 150х150 мм или 200х200 мм, укладываемый вдоль несущих стен строения, на который впоследствии будут опираться стропильные ноги.Он смягчает давление на стены дома, а также равномерно распределяет вес кровельного пирога. Прикрепить мауэрлат к верхнему поясу стен можно с помощью анкерных болтов или закладных металлических шпилек.

Главные соединительные узлы

Стропильный каркас называется системой потому, что все его элементы тесно связаны между собой и закреплены, в результате чего конструкция крыши приобретает устойчивую форму, жесткость и высокую несущую способность. Каждый соединительный узел между его частями является слабым местом, которое легко может деформироваться под нагрузкой, поэтому все крепления должны выполняться строго по технологии.Опытные мастера различают типы соединений в конструкции крыши:

1. Крепление стропил к коньковому брусу. Этот соединительный узел характерен только для наслонных стропильных систем, в которых сверху стропильная нога опирается на коньковый прогон, закрепленный на вертикальных стойках. Крепить к нему стропила можно с помощью металлических пластин, гвоздей или раздвижных ползунов.
2. Крепление стропил к мауэрлату. Важнейшим узлом крепления стропильного каркаса является стык мауэрлатного бруса со стропильными ногами.Закрепить на нем стропила можно гвоздями, металлическими уголками или деревянными брусками.
3. Соединение стропил между собой. Для удлинения стропильных ног, если длина ската превышает стандартную длину пиломатериала, их собирают из нескольких элементов, соединенных между собой гвоздями, клеем или металлическими накладками.
4. Соединение стропильных ног с вспомогательными опорными элементами. В конструкции стропильного каркаса стропила могут соединяться с затяжкой, ригелем или подкосами для увеличения жесткости, прочности и несущей способности.

Обратите внимание, что любые пропилы, сделанные для крепления стропил к балкам, мауэрлатам или другим конструктивным элементам каркаса, приводят к снижению их прочности, поэтому опытным мастерам рекомендуется соединять их между собой с помощью уголков и накладок.

Методы фиксации

Решая, как крепить стропила к мауэрлату или коньковому прогону, необходимо правильно подобрать крепежную фурнитуру. На современном строительном рынке представлен огромный ассортимент крепежа различных конструкций и размеров.Основными критериями выбора крепежа являются материал, из которого изготовлены стропила, их сечение, а также вид нагрузки, которой они подвергаются. Существуют следующие способы крепления стропил:

Опытные мастера считают, что самый надежный способ фиксации стропил – использование металлических уголков, которые прочно соединяют деревянные элементы между собой, жестко фиксируя угол между ними. Уголок, перекрывающий стык между стропильной ногой и коньковым брусом или мауэрлатом, служит своеобразной распоркой между ними.

Разновидности застежек

Дерево — природный материал, который в процессе выравнивания влажности и высыхания дает значительную усадку, за счет чего изменяются линейные размеры здания. Именно поэтому опытные мастера рекомендуют строить крышу для деревянных и бревенчатых домов через год после постройки, когда процесс усадки переходит из активной фазы в пассивную. Если жестко закрепить деревянные элементы каркаса, то после высыхания крыша дома может деформироваться.Поэтому для соединения стропил используются следующие виды крепежа:

Интересно, что есть несколько вариантов комбинаций подвижных и неподвижных соединительных узлов. Наиболее распространены стропильные системы с одним жестким и двумя скользящими креплениями, которые обеспечивают достаточную подвижность при высокой прочности и жесткости конструкции.

Типы застежек

Среди опытных кровельщиков не утихают споры, чем эффективнее крепить стропила к балкам перекрытия и мауэрлату.Однако в большинстве случаев загвоздка в том, что в этих условиях практичнее использовать гвозди или саморезы. Оба этих крепежа имеют свои преимущества и недостатки:

• Гвозди хороши тем, что для их забивания нужен только молоток, который есть в каждом доме. Однако некоторые мастера жалуются, что забивать их вручную слишком долго. Стоит напомнить, что для крепления стропил используются специальные зубчатые гвозди, которые надежно сцепляются с древесиной.
• Для сборки стропильного каркаса используются оцинкованные саморезы, не боящиеся коррозии.За счет резьбы они прочно вкручиваются в толщу дерева, надежно фиксируя элементы между собой. Быстро и удобно завинтить их с помощью переносной отвертки. Недостаток этого вида крепежа в том, что при демонтаже извлекать саморезы из дерева долго и муторно.

Большинство опытных кровельщиков сходятся во мнении, что для крепления стропильных ног лучше использовать оцинкованные ершовые гвозди, длина которых на 5-3 мм больше толщины пиломатериала.Правильно подобранный крепеж – залог качественной и долговечной фиксации каркаса крыши, которому не будут страшны ни механические воздействия, ни ветровая нагрузка.

Видеоинструкция

Наслонная стропильная система — конструкция, применяемая при возведении крыш зданий с промежуточными несущими стенами, опорными столбами или колоннами. Он опирается не только на стены снаружи, но и на внутреннюю центральную опору (в некоторых случаях на две).

Если говорить о применении, то наслонные стропила наиболее распространены для жилых частных домов, которые, как правило, имеют внутренние перегородки.

Составные элементы наслонной системы: две стропильные ноги, нижние края которых опираются и закрепляются на наружных стенах (мауэрлатах), а верхние — на горизонтальном коньковом прогоне. Прогон, в свою очередь, удерживается вертикальными стойками, упирающимися в промежуточную стену.

Эта классическая схема устройства многослойной системы подходит для двускатной крыши.С односкатной крышей прослеживаются те же правила, но с другой реализацией. Стропила, входящие в стропильную систему, укладывают с опорой на противоположные несущие стены (получается, что только на две опоры). Внутренняя перегородка здесь не нужна. Фактически его функцию выполняет более высокая стена.

Для увеличения несущей способности конструкции крыши в систему вводят подкосы. Их наличие позволяет увеличить длину перекрываемых пролетов.

Для односкатных крыш возможно применение наслонных стропил без введения подкосов при пролетах до 4.5 м. Наличие подкоса увеличивает эту возможную длину до 6 м. Аналогичная тенденция прослеживается и с двускатными крышами. Двускатная конструкция с одной промежуточной опорой применяется при пролетах до 9 м. Установка подкосов увеличивает максимальную длину пролета до 10 м. А сочетание подкосов со стяжкой (горизонтальная балка, соединяющая пару стропильных ног) — до 14 м.

Существует несколько вариантов реализации наслонных систем, среди которых есть бескосые и распорные конструкции с дополнительными несущими подкосами, подкосами, стропильными балками.

Рассмотрим основные конструкции наслонных стропил.

Безраспорные стропила без подкосов

Этот тип наслонных стропил не распространяется на наружные стены. Нивелирование разрывных нагрузок происходит за счет специальной комбинации креплений. Один край стропила всегда фиксируется жестко, а второй – на скользящей опоре. Это дает отсутствие тяги.

Жесткое крепление может означать, что узел закреплен, но балка может поворачиваться в шарнире (одна степень свободы).Также имеет место жесткое защемление стропильной балки, при котором любые смещения невозможны (нулевая степень свободы).

Больше свободы дает скользящее крепление, позволяющее стропильной ноге не только поворачиваться, но и перемещаться по горизонтали (две степени свободы).

Беснапорная конструкция отличается тем, что всегда имеет как жесткое, так и скользящее крепление. За счет этого под действием нагрузки стропила прогибаются, не передавая тяги стенам.

Варианты крепления стропильных ног

Низ стропила закреплен жестко, верх свободно (скользящая опора)

Нижний край стропила крепится к мауэрлату жестко (одна степень свободы), врубкой с зубом. В другом случае применяют запил с фиксацией опорной планкой.

На верхнем конце стропила делается горизонтальный пропил со скосом. Если врезка невозможна, то край стропильной ноги подшивают снизу обрезом бруса и скрепляют с обеих сторон монтажными пластинами.Крепление верхнего края стропила к прогону выполняется по типу скользящей опоры. При этом противоположные стропила укладываются на конек по одному, без креплений между ними. Поэтому двускатную крышу, выполненную по этой схеме, можно воспринимать как две примыкающие друг к другу односкатные крыши.

Сложность схемы в том, что любая ошибка в выполнении конькового узла превращает бесраспорную конструкцию в распорную. Поэтому этот вариант редко используется для двускатных крыш, чаще – для односкатных.

Низ стропильной ноги фиксируется свободно, верх жесткий

Самая распространенная схема для частных домов.

Нижний край стропила крепится к мауэрлату на ползуне (металлической скобе), чтобы он мог двигаться и прогибаться под нагрузкой. Чтобы стропило не могло «уйти» в боковом направлении, его фиксируют с двух сторон металлическими уголками или брусками.

Верх стропильных ног закрепляется на шарнире с допуском поворота (одна степень свободы).При этом коньковые узлы наслонных стропил этого типа выполняют так: края стропил сбивают между собой и соединяют болтом или гвоздями. Либо соединяются предварительно обрезанные под углом концы, а затем обвязываются металлическими или деревянными накладками.

Низ стропильной ноги фиксируется свободно, верх жестко защемляется

Эта схема отличается от предыдущей тем, что соединение стропил в коньковом узле осуществляется с жесткой защипкой. Стропила опирают скошенными концами друг на друга, а затем соединяют между собой и с коньковым прогоном двумя ригелями-затяжками.Получается узел с защипыванием.

Низ стропильных ног соединяется с мауэрлатом свободно, на ползунке.

Этот вариант крепления отличается повышенной несущей способностью, что позволяет использовать его в регионах с повышенным уровнем снегопадов.

Способы повышения устойчивости нераспорных систем

Все три рассмотренные стропильные системы показывают себя как устойчивые при неравномерных нагрузках только в случае жесткой фиксации конькового прогона.То есть когда его концы выведены на фронтоны или подкреплены дополнительными косыми стропилами.

Если коньковый прогон опирается только на стойки, крыша может потерять устойчивость. Во втором и третьем рассмотренных вариантах (низ стропильной ноги на ползуне, верх жестко закреплен) при увеличении нагрузки на один из скатов кровля будет смещаться в сторону возросшей нагрузки. Первый вариант будет держать форму, но только при идеально вертикальных стойках (под прогон).

Чтобы, несмотря на нежесткую фиксацию прогона и неравномерность нагрузок, наслонная стропильная система оставалась устойчивой, ее дополняют горизонтальной стяжкой.Стяжка представляет собой балку, обычно такого же сечения, как и стропила.

Крепится к стропилам гвоздями или болтами. Место пересечения схваток и стоек закрепляют гвоздевым боем. Работу боя можно охарактеризовать как аварийную. В случае неравномерной большой нагрузки на скаты, включается в работу борьба и предохраняет систему от перекоса.

Усилить систему с жестко закрепленным верхом и свободным низом (второй и третий варианты) можно с помощью незначительной трансформации нижнего узла.Стропильные ноги выводятся за край стен. При этом само крепление остается скользящим, как бегунок.

Еще одним вариантом повышения устойчивости является жесткое крепление нижней части стоек, на которых держится горизонтальный коньковый прогон. Для этого их врезают в станину и крепят к перекрытиям, например, с помощью накладок из досок или брусков.

Распорные стропила без подкосов

В этом случае стропила опираются на несущие стены и передают на них распор.Поэтому такие системы нельзя использовать для домов, стены которых построены из газобетона. Блоки из газобетона совершенно не сопротивляются изгибу и разрушаются при расширяющих нагрузках. А другие материалы, например кирпич или бетонные панели, легко выдерживают такие нагрузки и не деформируются.

Распорная стропильная система требует жестко закрепленного мауэрлата. Причем, чтобы выдержать распор, прочность стен должна быть высокой. Либо по верху стен должен идти неразрывный железобетонный пояс.

Для распорных стропил используются те же варианты крепления, что рассмотрены выше для бескосых систем. Но с одной оговоркой: все существующие выдвижные крепления (слайдеры) заменены на шарнирные с возможностью поворота. Для этого к низу стропила прибивается опорный брус или делается вруб с зубом в мауэрлате. Шарнирное крепление в коньковый узел выполняется путем укладки стропил друг на друга и скрепления их гвоздем или болтом.

Распорная конструкция представляет собой нечто среднее между многоуровневой безраспорной и подвесной системами.В них до сих пор используется коньковый прогон, но он уже не играет существенной роли. Ведь стропила упираются нижними кромками в стены, а верхними друг в друга. Когда стены проседают или коньковый прогон прогибается под собственным весом, прогон вообще перестает работать. По сути, такие стропила становятся висячими.

Для повышения устойчивости системы в нее включена контракция, работающая на сжатие. Он частично, хотя и в небольшой степени, снимает давление на стены.Для того чтобы схватка сняла распорку полностью, она должна соединить нижние кромки стропильных ног. Но тогда это будет уже не драка, а затяжка.

Установка жестко закрепленного конькового прогона также снижает тягу.

Стропила с подкосами

Такие системы могут быть выполнены как по распорной, так и по безраспорной схемам. Отличием их от уже рассмотренных вариантов является наличие под стропильной ногой третьей опорной детали – подкоса (стропильной ноги).

Подкос изменяет систему. Стропила из однопролетной балки превращаются в двухпролетную неразрезную. Это позволяет увеличить перекрываемый пролет до 14 м. А также — уменьшить сечение стропил.

Раскос соединяется со стропилом таким образом, чтобы предотвратить его смещение. Делается это следующим образом: подкос заводят под стропило и фиксируют деревянными накладками по бокам и внизу.

Система укладки со стропильными балками

Такая конструкция стропил подходит для зданий с двумя продольными несущими стенами или промежуточными поперечными стенами.Стойки в этом случае располагаются не под коньком, а под стропилами. Гребневого хода нет.

Стропильные ноги на схеме опираются на две стропильные балки (сквозные прогоны), которые, в свою очередь, укладываются по скатам крыши и опираются на вертикальные стойки. Стойки крепятся к несущим промежуточным стенам через станины.

Сквозные прогоны нельзя включать в схему. Тогда стойки придется подводить прямо под каждое стропило и закреплять затяжкой с гвоздевым боем.

Сверху стропильные ноги стыкуются между собой и соединяются накладками из металла или дерева с обеих сторон.

Отсутствие конькового прогона автоматически означает, что стропильная система образует распорку. Для ее нейтрализации в безраспорном варианте системы ниже сквозных прогонов закреплена затяжка. Под нагрузкой он растянется и устранит нежелательную тягу. Для сохранения устойчивости в системе используется схватка, закрепленная внизу торопливых ног. Также конструкция будет защищена от складывания специальной расшивкой, которая крепится крест-накрест между стойками.

В спейсерной системе схватка устанавливается над сквозными проходами. Тогда стяжка под нагрузкой сожмется и, по сути, превратится в перекладину.

Установка стоек под стропильные ноги или сквозные прогоны (и отсутствие центральных стоек!) позволяет использовать этот тип наслонных стропил для обустройства просторных чердачных помещений. Другие схемы подходят только для мансард и мансард с перегородками.

Ключевые точки для установки наслонных стропил

Имея на руках расчетную схему устройства, можно приступать к монтажу стропильной системы.Установка осуществляется в несколько этапов, основные из них:

1. Поверх наружных стен укладывается мауэрлат – доска или брус. Чтобы мауэрлат не гнил, между ним и стеной укладывают гидроизоляционный материал — рубероид, рубероид и т.п.

2. Поверх промежуточной стены укладывается станина, необходимая для крепления вертикальных стоек.

3. Стойки закрепляются на станине с шагом 3-6м.

4. Сверху на стойки установить коньковый прогон.

5. Стропила устанавливаются с шагом 0,6-1,2 м. Снизу стропильная нога крепится к мауэрлату в соответствии с выбранной схемой крепления (на шарнире или на ползуне). Сверху стропильные ноги либо выкладывают отдельно на коньковый прогон, либо соединяют верхними краями друг с другом, опираясь на конек.

6. Если предусмотрено схемой, стропильные ноги соединяются горизонтальными стяжками.

7. Опять же по желанию схемы устанавливаются стойки, опорные элементы.

При выполнении работ по установке стропил нельзя допускать оплошностей. Следует помнить, что стропильная система – это каркас крыши, который должен выдерживать все возможные нагрузки. Неправильно рассчитанная или смонтированная система легко может привести к перекосу и даже разрушению всей кровли.

Для прочной и надежной крыши важно качественно выполнить все узлы стропильной системы. Что это значит, мы разберем прямо сейчас.

Стропила – это каркас крыши, на котором держится внутренняя и внешняя обшивка, утеплитель, гидроизоляция и другие элементы.Также очень часто они используются как основа для общения. На крышу и, соответственно, стропила ложатся огромные нагрузки, которые могут достигать 200 кг/м 2 . Это вес стройматериалов, снег с листвой и прочий мусор. А как же порывы ветра?

Стропила крыши как основа для коммуникаций

При проведении ремонтных работ эта система должна выдерживать не только вес человека, но и необходимое оборудование. Причем все эти параметры строго индивидуальны и зависят от ряда факторов, начиная от комплектации и заканчивая климатической зоной.Однако в любом случае крыша и все ее элементы должны быть достаточно надежными, и только тогда мы можем чувствовать себя по-настоящему защищенными.

Для начала необходимо ознакомиться с терминологией. Мауэрлат по праву можно назвать фундаментом всей системы. Он представляет собой балку, на которую крепится конструкция. Его основная функция заключается в равномерном распределении нагрузок на стены. А вот балка, на которую крепится обрешетка, называется стропильной ногой. Это обязательный элемент, определяющий угол наклона ската и общий вид крыши.Между собой стропильные ноги скрепляют прогон. Он расположен как сверху, так и сбоку. В зависимости от этого различают коньковые и боковые прогоны. Внизу штанины фиксируются затяжкой.

Мауэрлат для крепления стропильной конструкции

Благодаря подкосам и стойкам стропильные балки располагаются максимально устойчиво. Перпендикулярно ножкам набивают обрезные доски-обрешетку. Он служит основой для кровельного материала. А место примыкания скатов крыши принято называть коньком.На него набивается сплошная обрешетка, чтобы сделать эту часть крыши максимально надежной. Продолжение стропильных ног – кобылки. Они располагаются под навесом, защищающим стены от атмосферных осадков. Очень часто именно эти элементы конструкции начинают гнить первыми, так как они наиболее подвержены негативному влиянию погоды, а сами ножки могут служить очень долго. От того, насколько качественной будет абсолютно каждая точка крепления, зависит надежность всей конструкции.О них мы поговорим подробнее.

Это понятие охватывает ряд конструктивных элементов, поскольку они состоят из ящиков, стоек и распорок . По сути, эта жесткая конструкция является скелетом крыши. В зависимости от размера и личных пожеланий существует четыре типа ферм. Если ширина дома от 12 до 24 м, то наиболее подходящей будет сегментная или трапециевидная форма. Для более крупных конструкций, шириной до 36 м, подойдет многоугольная. А вот классическая треугольная станет отличным решением для строительства домов шириной 9–18 м.

Кровельные фермы разных размеров

Материал также играет огромную роль. Наиболее часто используемая древесина. В этом случае балки монтируются путем распила и последующей фиксации гвоздями, саморезами и другими крепежными элементами. Однако использование дерева уместно не во всех случаях. Так, если длина пролета превышает 16 м, то более подходящими будут фермы с натянутыми металлическими стойками, так как обеспечить надежное крепление деревянных элементов в этом случае будет сложно.По-прежнему популярен комбинированный тип, в котором используются одновременно и деревянные, и металлические детали.

Конек — горизонтальное ребро на стыке двух скатов. Бывает наслонная и стропильная система висячего типа. В первом случае конек устанавливается на стойки, расположенные параллельно длинным стенам. Очень важно обеспечить максимальное примыкание стропил к коньку; для этого делаются соответствующие разрезы. Фиксация производится гвоздями.

Конек на стыке двух скатов

Если речь идет о висячей конструкции, то концы стропильных ног соединяются попарно.Чтобы обеспечить такое сопряжение, конец каждой балки срезают под углом, равным уклону крыши. Далее стропила соединяются срезанными плоскостями и фиксируются забитыми под углом гвоздями. Место соединения обязательно нужно закрыть металлической пластиной или деревянной накладкой.

Парное соединение стропильных ног

При соединении врубом в полдерева достигается максимальная прочность. Для этого в месте соединения стропильные ноги соединяются с уступом. Затем сверлится отверстие под болт на 14 мм.Дальнейшая фиксация достигается болтовым соединением. Если речь идет о раздвижной системе, то в этом случае концы ножек соединяются с помощью шарниров из металлических пластин.

Это следующая точка крепления стропильных систем, на которой необходимо остановиться подробнее. Существует две технологии крепления балок к мауэрлату. Жесткие крепления исключают любые сдвиги, вибрации, повороты, кручение и другие манипуляции. Для достижения подобного эффекта напиток делают на ногу. Далее соединение дополнительно фиксируется гвоздями, проволокой, саморезами и другими вспомогательными элементами.Обычно несколько гвоздей забивают под углом так, чтобы они перекрещивались внутри мауэрлата. А затем еще один гвоздь вбивается вертикально.

Запил на ножки для крепления к мауэрлату

Раздвижные крепления получаются благодаря специальным креплениям. Существует одна, две или три степени свободы этого сопряжения. Такое соединение отлично подходит для деревянных домов, так как жесткая фиксация при усадке может сильно пострадать. Такое мобильное соединение может быть обеспечено несколькими способами.Ножка упирается в мауэрлат подшитым бруском или пильным зубом и жестко фиксируется металлическим уголком. Таким образом достигается жесткость крепления в горизонтальной плоскости. Вверху ножки соединяются насечками, при этом на горизонтальной площадке делается скос для обеспечения скользящего соединения.

Скользящие элементы крепления

Если в месте крепления к мауэрлату вбит только один гвоздь или использованы специальные гибкие пластины, то сопряжение получится скользящим в этой части стропильной системы.

Теперь остановимся на типовых узлах деревянной стропильной системы. Особенность такой крыши – наличие вальм. Этот тип имеет ряд преимуществ. Они более долговечны, так как нагрузка распределяется равномерно по всей поверхности, не боятся сильных ветров и осадков, экономичны. Однако они более технологически сложны.

Типовые узлы вальмовой крыши

Данная крыша состоит из двух длинных трапециевидных скатов, при этом они не охватывают всю площадь, треугольные вальмы устанавливаются под углом от торцов здания.При этом появляются типовые элементы – дополнительные наклонные стропильные ноги, из которых формируются торцевые скаты. Соединение диагональных балок может быть различным. Популярны как висячие фермы, так и наслонная конструкция, закрепленная на мауэрлате.

Кровля из трапециевидных скатов и треугольных вальм

Если стропила скатов опираются на конек, то наклонные ноги должны примыкать к консоли конькового прогона. Очень важно, чтобы выход консоли был не менее 100 мм, но и не более 150 мм.Нижняя часть диагональных стропил крепится к мауэрлату или специальной балке на стене дома. Иногда для изготовления стропильных ног используется деревянный брус, в этом случае скосные элементы крепятся к специальной доске (доске для серфинга), закрепленной на ферме. А вот установка на крайнюю подвесную ферму производится при помощи шпренгеля. При этом на балках ножек делаются спилы под углом, соответствующим наклону вальмового ската.

Опытные строители прекрасно знают, что при возведении стропильной системы не существует узлов, которые не играли бы важную роль в обеспечении прочности конструкции.Это в том числе касается и способов крепления стропильной ноги к мауэрлату. Мы не будем останавливаться на характеристиках самого мауэрлата, способах его возведения и способах его крепления. Исходные данные для всех вариантов крепления стропил к мауэрлатам стандартные – все они должны быть выполнены в соответствии с требованиями действующих строительных норм и правил.

Необходимо вкратце прояснить еще один вопрос – не всегда получается крепить стропила к мауэрлатам.

Когда и почему нельзя использовать этот способ крепления стропильной системы?

Herb (ы) и специи	The Terb (ы) и специи	Целевые функциональные преимущества	Ссылки
Сок Tulsi (25%), имбирный сок 3%) и порошок куркумы (0,1%).	Антиканцерогенный. Кардиозащитное, противовоспалительное. Жаропонижающее и противомикробное.	Гаурав Кумар [18]
Тулси	Хорошие антиоксидантные и железохелатирующие свойства	Palthur et al.
Порошок куркумы	Усилитель иммунитета.	Jankar [20]
Бетель перечный листья	Стимулятор мышечной и умственной работоспособности, ветрогонное, антисептическое и отхаркивающее средство.	Камбл и др. [21]
Мякоть алоэ вера (5%)	Она богата питательными веществами и помогает в профилактике ряда заболеваний.	Pugazhenth и Jothylingam [22]
Масло фенхеля, туласи и лемонграсса	Снижает кровяное давление, снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний, снимает лихорадку, головные боли и боль в горле, способствует очистке крови.Он также обладает антиоксидантными, антибактериальными и противоязвенными свойствами.	Кишор [23]
Pueraria tuberosa	Высокая антиоксидантная активность	Sawale et al. [24]
Сок ростков пшеницы	Обладает противовоспалительными, антиоксидантными и антибактериальными свойствами.	Вакил и др. [25]
Имбирный сок	Антиоксидант. Улучшить органолептические качества и лежкость.	Rathod et al.[26]
Йогурт	Лист туласи	Повышенная ферментативная активность β-D-галактозидазы.	Чоудхури и др. [27]
	Экстракт туласи и экстракт корня свеклы	Антирадикальные свойства	Гош [28]
	Гель алоэ вера	Противовирусное, противомикробное средство, лечение рака, адъювантная активность.	Говиндаммаль и др. [29]
	Эфирные масла мяты перечной, базилика и затарии	Антиоксидантная активность	Azizkhani и Parsaeimehr [32]
	Порошок листьев Moringa olifera	Кабуо и др. [36]
	Экстракт корня свеклы и имбиря	Повышенные антиоксидантные свойства	Srivastava et al. [34]
	чеснок, корицы и перец	антимикробная и протеолитическая активность	Bakrm и Salihin [30]
	Binnamon Powder	усиливают устойчивость кишечника гастро	AHMED Helala и Davide Taglizcchi [31]
Розмариус лекарственный Масло	Улучшенные функциональные свойства	Галем и Зуауи [33]
Мята перечная, укроп и базилик	Усиливает ингибирование активности АПФ.	amirdivani и baba [35]
Тимиана, Мархорам и эфирные масла		Доставка фитохимических и других питательных веществ для здоровья Пособие	Otaibi и demerdash [39]
Укроп и эфирное обеспечение для т / омохолота	Антиоксидантная и противомикробная активность	Zaky et al. [79]
Масло моринги масличной	Антимикробная активность	El-Sayed et al. [40]
Ласси	Экстракт имбиря, куркумы и моркови	Богат антиоксидантами и содержит питательные вещества	Soma Maji et al.[42]
Шрикханд	Порошок ашваганды.	Стимулирующее дыхание и иммуностимулирующее действие	Landge et al. [70]
	Порошок куркумы и туласи	Повышение функциональных свойств	Нидхи Оджха [71]
	Экстракт туласи	Улучшение вкуса и здоровья 9 [72]
Масло	Шалфей и розмарин	Повышает устойчивость к окислению.	Найгебауэр и др. [45]
	Экстракты шалфея, розмарина и орегано	Повышает устойчивость к окислению.	Ахмет и др. [48] ​​
	Экстракты розмарина	Повышает устойчивость к окислению.	Рената и др. [49]
	Эфирные масла тимьяна и тмина.	Предотвращение порчи сливочного масла	Farag et al. [46]
	Розмарин	Высокие антиоксидантные свойства	Santos et al.[49]
Ghee	Ghee			Высокие антиоксидантные свойства	Ozcan [44]
		Terminalia Arjuna	Защитный против сердечно-сосудистых заболеваний	Rajanikant и Patil [50]
		Tulsi Leaf порошок	Повышает устойчивость к окислению	Merai et al. [47]
		Видариканд	Антиоксидантные свойства	Nilkanth Pawar [53]
Мороженое	Сок базилика и лиофилизированный порошок	Триведи и др. [54]
	ALOE VERA и MINT	Противовоспалительный гастро защитный, антимикробные и улучшение стабильности хранения	Анккуш Верма [56]
	Измельченный имбирь	Улучшает сопротивление таянию	Pinto et al. [57]
	Порошок куркумина	Улучшает органолептические свойства и улучшает здоровье	Manoharan et al. [59]
	Pudina	Охлаждение	Patil et al.[60]
	Лимонная трава и дистиллят	Улучшает вкусовые и органолептические свойства	Janu Atanu et al. [61]
Сыр	Палочка корицы, орегано и гвоздика	Эффективен против пищевых патогенов. (противомикробные)	Shan et al. [15]
	Гвоздичное масло	Противомикробное	Вринда и Гарге [67]
	Сало и розмарин	Вкус, цвет и текстура
	Семена черного тмина	Ингибируют пищевые патогены (противомикробные)	Hassanien et al. [68]
	Розмарин	Высокие антиоксидантные свойства	Josipovic et al. [69]
	Moringa oliefera	Высокое общее содержание фенолов и антиоксидантная активность	Mohamed et al. [62]
	черный перец	высокий антиоксидантный имущество		Bakcheit и Foda [63]
	Penuerekeek, Cinnamon и Cardamom Powder	Улучшение вкуса, цвета и консистенции	Hamid и Abdelrahman [64]
	Душица, тимьян	Антимикробные	Govaris et al.[80]
	Чеснок	Антимикробный	Shan et al. [15]
	Масло семян черного тмина	Антимикробное	Hassanien et al. [68]
Эфирное масло розмарина	Антимикробное	Moro et al. [81]
Paneer	Origanum vulgare	Уменьшение астмы, диареи и расстройства желудка.	Ниту и др. [73]
	Порошок куркумы	Улучшенная текстура и сохраняемость	Shweta Bunch et al.[74]
Педа	Порошок имбиря	Усиливает текстуру и вкус	Desale et al.
Burfi	порошок STERVI	порошок Musli STERVIA	Управляются в физико-химическом, микробном и качестве атрибуты	Goyal и Samsheer [78]

На сложных вальмовых или двускатных крышах с разными углами ската.	Почему? Угол стропила (или кобылки, если она недостаточной длины) от каждого ската крыши будет разным. Это значит, что при монтаже карниза крыши возникнут проблемы. При желании сделать карниз одинаковой ширины по всему периметру здания, на каждой стене он будет располагаться на разной высоте.Если вы желаете сделать все карнизы на одной высоте, то каждая стена будет иметь разную ширину. Вам нужно вспомнить школьные уроки про треугольники. Само собой разумеется, что и первый, и второй вариант постройки неприемлемы. На таких постройках стропильные ноги должны крепиться только к балкам перекрытия, только так можно сделать карниз одинаковой ширины по всему зданию. А если крыша с эркером, то вариант крепления стропильных ног к мауэрлату не имеет смысла даже теоретически.
При реконструкции или ремонте старых или ветхих зданий.	Опытные строители сразу определяют углы наклона скатов. Если в местах их пересечения линии кровли образуют прямоугольный треугольник, то уклон скатов одинаков, если волны покрытия не совпадают, стропила придется закреплять на балках.
Верхние ряды несущих стен находятся в таком плачевном состоянии, что возвести мауэрлат с необходимыми показателями прочности очень сложно.	Придется либо разобрать несколько рядов кирпича и уложить заново, либо забетонировать специальный армирующий пояс по всему периметру здания, и только после выполнения таких работ прочно закрепить мауэрлаты. Практика показывает, что делать такие работы экономически невыгодно, да и времени занимает гораздо больше, чем монтаж несущих балок на перекрытие.

С этим вопросом мы разобрались, теперь следует рассмотреть несколько общих рекомендаций, касающихся крепления стропил.

Рекомендации по креплению стропил	Описание	Иллюстрации
Стропила никогда не должны быть распилены или надрезаны глубже, чем на одну треть ширины.	Запомните это правило раз и навсегда. В сети можно найти примеры запила стропил чуть ли не на половину ширины, это грубая ошибка. Спрашивается, зачем брать для стропил доску шириной 150 миллиметров, чтобы потом в самом нагруженном месте «отрезать» от нее половину? Какая несущая способность у нее останется? Причем это правило касается не только места крепления стропил к мауэрлату, а абсолютно всех мест фиксации стропильной системы.
Для каждого узла необходимо использовать не менее двух способов фиксации одновременно.	Помимо вырезов используйте металлические скобы или уголки; выемки, не вызывающие доверия, дополнить специальными устойчивыми досками и т. д.
Используйте шаблоны только в том случае, если вы абсолютно уверены, что все размеры и расстояния по всему периметру здания максимально идентичны.	Нет такой уверенности — подгоняйте каждую стропильную ногу отдельно.

И с этой темой мы разобрались, теперь уже можно рассмотреть самые распространенные способы крепления стропильных ног к мауэрлату. Мы поговорим о трех: распиловке с упором (жестком), скользящем и послойном способах.

Жесткое крепление стропил

Самый надежный, самый трудоемкий и самый универсальный способ – врезать или пришить к стропилам подпорные бруски. Сначала рассмотрим вариант врезки стропил.

Не переживайте, если в результате вырезания ноги наклон ската немного изменится. Главное, чтобы все стропила лежали на одной линии. Перед запилом стропильной ноги нужно снять размеры места ее прилегания к мауэрлату, а это достаточно сложно. Различные математические расчеты производить не будем, это долго и бесполезно, да и на практике с такой головой никто не возится.

Шаг 1. Предлагаем два варианта: сделать один универсальный шаблон для всех ножек сразу или сделать вырезы для каждой отдельно.

Если с положением мауэрлата все нормально, то лучше сделать шаблон, если есть проблемы, то придется подготавливать каждое стропило отдельно.

Шаблон можно сделать из разделочной доски, куска ДВП или плотного картона. Проведите на нем линию по нижнему краю на расстоянии не более 1/3 ширины стропильной ноги. На всех стропильных ногах проведите одинаковую параллельную линию, отметьте места прилегания стропил к мауэрлату и проведите перпендикулярную к ней линию.

Теперь нужно проследить угол вертикальной и горизонтальной плоскостей летка за одну пригонку к мауэрлату по всей поверхности. Скажем так, идеального варианта не добиться, но неплотное прилегание плоскостей в несколько миллиметров не играет решающей роли. Приложите шаблон к торцу мауэрлатной балки под углом наклона. Точка пересечения вертикальной и горизонтальной линий должна быть точно напротив ее угла. Нарисуйте получившийся треугольник, вырежьте нарисованную часть.

Шаг 2 Проверить правильность шаблона в нескольких частях мауэрлата, пройтись по обеим сторонам здания. При необходимости немного изменить угол выпиливаемой детали, нужно добиться максимально точного прилегания насечки по всему периметру.

Шаг 3 Прикрепите шаблон к стропилу, точка верхнего упора должна находиться на всех стропилах на одинаковом расстоянии от их конька.

Этап 4 Электрическая или ручная пила распилила разрез поперек волокон стропильной ноги.

Пилите очень осторожно, не уменьшайте ширину оставшейся целой стропила спилом. Недостаточный опыт работы с электроинструментами. Лучше использовать ручные пилы. Пусть на это уходит больше времени и сил, зато вероятность брака значительно снижается. А если учесть время на переделку, то потери производительности труда от ручного инструмента будут не такими уж большими.

Шаг 5 Под углом выберите второй срез.

Внимание: это самая сложная работа.Пилить такую ​​поверхность электропилой нежелательно, велики риски заступничества. Работать нужно топором, топор должен быть очень острым. Работа топором потребует не только сноровки, но и физической силы. Кстати, умение работать топором (и не на профессиональном уровне) всегда пригодится при строительстве деревянной бани.

Шаг 6 Проверьте посадку шаблона, при необходимости исправьте. Можно подготовить посадочные места под весь комплект стропильных ног сразу, а можно выполнять работы по очереди.Все зависит от вашего умения и аккуратности установки мауэрлата.

Шаг 7 Установите стропильную ногу на место, зафиксируйте ее положение. Для фиксации можно использовать самодельные скобы, металлические уголки или другие прочные приспособления.

Итак, нужно поставить два крайних стропила, натянуть между ними веревку в нижней части и поставить по очереди следующие. Будьте готовы, что для некоторых стропил вам придется несколько раз подгонять размеры пятки.Чем больше у вас будет практического опыта, тем реже вам придется снимать/ставить стропильную ногу для подгонки. При монтаже стропильной системы каждую пару ножек следует временно фиксировать различными деревянными раскосами или подкосами. Временное крепление снимается только после забивания обрешетки под кровельную отделку.

Доска обрезная цены

доска обрезная

Крепление стропильных ног полосой подкоса

Для небольших ванн рекомендуем использовать этот способ — намного проще и быстрее.Что касается механической устойчивости конструкции, то она зависит от добросовестности выполнения всех работ. Такой способ крепления стропил могут использовать даже очень неопытные строители, он дает возможность перемещать стропильные ноги в любом положении до тех пор, пока они не займут правильное положение и не зафиксируют узел на месте.

Шаг 1. Установите фронтонные стропила на место, временно зафиксируйте их положение.

Шаг 2 От широкой доски отрежьте кусок длиной не менее 40 см.Определить угол наклона концевого упора в мауэрлате. Верхний горизонтальный вырез на доске можно не делать, никакой нагрузки он не несет. вертикальная нагрузка будет удерживать стропила. Для того чтобы увеличить площадь их упора в мауэрлате, в них необходимо пропилить посадочные места на ширину стропил.

Не нашлось кусков прочных досок — прибейте по два тонких стропила с обеих сторон. Сажать их рекомендуем только на один сквозной метиз (оптимально длинный болт), расшатывать стропила большим количеством гвоздей или саморезов не стоит.

Шаг 3 Если у вас есть доски с обеих сторон стропил, то можно не использовать дополнительные способы фиксации элемента от бокового опрокидывания. Если доски с одной стороны, то их нужно будет зафиксировать металлическими уголками или скобами.

Следует сказать, что каждая стропильная система на любом здании выполняется мастерами с индивидуальными отличиями. Все зависит от их опыта и предпочтений. И вы можете не следовать нашим рекомендациям в точности, принимать оригинальные решения на месте с учетом особенностей бани и наличия строительных материалов.

Работы по креплению стропил всегда должны производиться веревкой, конек и голени должны контролироваться. Если есть проблемы с высотой, то на мауэрлат поставить деревянные упоры, для предотвращения скольжения прибить их мелкими гвоздиками или саморезами.

Цены на комплект метизов

комплект метизов

По этому способу строят стропильную систему в деревянных срубах.

Дело в том, что сруб должен стоять под крышей, за это время он дает усадку.Усадка, как следствие, несколько изменяет положение стропильной системы, в случае жесткого крепления стропильных ног обязательно появится либо деформация стропильной системы, либо будет нарушена устойчивость верхнего ряда сруба. Именно этот ряд играет роль мауэрлата. Для того чтобы увеличить площадь опирания стропил и мауэрлата, нужно убрать острую кромку последнего. В противном случае большие нагрузки вызовут вдавливание балки в угол мауэрлата, и стропильная система начнет менять свое положение.Это будет сделано неравномерно по периметру сруба – стропила могут значительно нарушить свое первоначальное положение, кровельное покрытие станет волнистым. А это может нарушить его герметичность, в результате появятся протечки со всеми весьма негативными последствиями.

Скользящие стропила можно устанавливать только тогда, когда стропильная система имеет упор в верхней части на коньковый брус и вертикальные упоры; для повышения устойчивости конструкции желательно дополнительно установить раскосы или штоки.Конкретное решение следует принимать с учетом размеров бани, материала конструкции и архитектурных особенностей кровли.

Очень важно: если предполагается фиксация стропильных ног скользящим способом, то сборку фиксации верхних коньковых частей следует производить на шарнире. В верхней части стропильные ноги должны колебаться в осевом направлении, что дает возможность им в зависимости от усадки бани изменять угол наклона стропильной системы.Таким образом гасятся возможные вертикальные нагрузки.

Шаг 1. Установите коньковую балку по размеру. Она должна располагаться ровно посередине ванны, иначе угол наклона скатов будет неодинаков. Какие трудности вызывает неравномерный угол наклона скатов при строительстве карнизных свесов, мы уже рассказывали в статье выше.

Этап 2 Начните монтаж с установки крайних фронтонных стропил.

Для скользящего крепления необходимо купить специальные хомуты, устанавливать их нужно с обеих сторон каждого стропила.

Скользящая опора для стропил — размеры

Шаг 3 Снимите размеры стропил по длине, определите конкретные места их установки.

Шаг 4 Для увеличения плоскости прилегания стропильной ноги к мауэрлату снимаем уголок бруса.Снимать угол можно по всему периметру (сложно и долго) или только в местах упирания стропильных ног. Для этого в мауэрлате делают два пропила на расстоянии чуть больше ширины стропильной доски.

Стамеской осторожно удалить древесину в пропиле, обработать ее поверхность. Советуем не пренебрегать этим советом, такой простой способ монтажа позволит значительно повысить устойчивость всей стропильной системы. Кроме того, не нужно будет применять другие способы устойчивости системы к продольным ветровым нагрузкам.

Шаг 5 Аккуратно установите стропила на подготовленные места, зафиксируйте плавающими металлическими механизмами. Их нужно устанавливать в таком положении, чтобы большая часть выступающего узла позволяла стропилам уйти вниз, именно в этом направлении и происходит усадка.

Шаг 6 Между крайними фронтонными стропильными ногами натянуть канаты на скате карнизных свесов, все остальные стропила смонтировать по канату. При необходимости отрегулируйте длину конструкций.Одновременно со стойками зафиксируйте коньковые части стропильных ног шарнирным соединением.

Такое устройство стропильной системы считается наименее устойчивым. Несмотря на то, что усилия, расширяющие стропильные ноги, значительно меньше усилий изгиба, скользящие ноги являются самым слабым узлом всей конструкции.

Практические советы. При малейших сомнениях в устойчивости построенной стропильной системы усильте ее. Неважно, каким образом усилена система, главное, чтобы она всегда имела достаточно большой запас прочности и надежности.Помните, что армировать конструкцию после обнаружения проблемы гораздо сложнее, чем своевременно выполнить всю работу.

Есть еще один вид скользящего метода, он более надежен по прочности, но подходит только для ванн из округлой бурсы или круглых плетей — скользящий метод с запилом по дуге.

Немного усложняя задачу, каждое стропило в месте соприкосновения с верхним венцом сруба необходимо впилить по дуге. Для выпиливания лучше использовать электролобзик.Глубина врубки не более 1/3 ширины стропила. Метку можно убрать с торца бруса, стропила можно сделать все те же. Такое соединение имеет дополнительную степень свободы, но при этом исключает осевые перемещения — повышается надежность всей стропильной системы.

Схема — стропила с скользящей опорой и врубками

раздвижные опоры цены

скользящая опора

Применяется в случае при производстве ремонтных работ на крышах сложной конструкции или недостаточной длины имеющихся пиломатериалов для изготовления стропил.Конечно, стропила можно соединить и таким образом увеличить длину. Но строители не советуют делать эти вещи; при малейшей возможности избежать соединений стропильных ног нужно их использовать. Помимо того, что каждое соединение требует много времени и труда, оно всегда значительно снижает прочность стропил. Повторимся еще раз – всегда несущие характеристики соединенных стропил намного меньше, чем цельных.

При возведении стропил лучше использовать наслонный метод, а с помощью обычных кобылок сделать кровельную часть карниза.

Шаг 1. Измерьте точную длину каждого стропила до упора торцевой части в мауэрлат. Определить угол наклона плоскости тяги.

Стропильные ноги — схемы

Сделайте напиток по отмеченной линии. Если ширина стропильной ноги позволяет, то ее рекомендуется запилить зубом. Зуб предотвратит скольжение стропил по мауэрлату. Если такой возможности нет, то внизу каждой стропильной ноги следует добавить упорные доски длиной около 40 сантиметров.Доски крепятся к стропилам гвоздями или шурупами.

Шаг 2 Для предотвращения боковых колебаний и общего усиления соединения стропила дополнительно фиксируют металлическими уголками или скобами. Вбивать в торец большие гвозди не рекомендуется из-за высокого риска растрескивания древесины.

Шаг 3 Далее необходимо сделать кобылки для карнизов. Для этого подходят обрезные доски толщиной более 30 миллиметров. Отрежьте их по длине с учетом предполагаемого удлинения карниза и прочно прибейте к стропильным ногам.Все работы нужно производить только под веревку, натянутую между крайними фронтонными стропильными ногами.

Цены на уголки металлические

уголки металлические

Для стропильной системы выбирайте только самые качественные материалы, это не та конструкция, на которой можно сэкономить. Многие обычные архитектурные элементы имеют несколько дополнительных компонентов. несущие конструкции дополняют и усиливают друг друга. Стропила работают «в одиночку», при нарушении устойчивости никакие другие элементы не принимают на себя нагрузку.

Старайтесь делать узлы стропил с мауэрлатом в тех местах, где нет естественных пороков развития древесины, в том числе здоровых сучков. Твердость самих узлов большая, но вокруг них образуются завитки. древесных волокон, и они уже не отличаются высокими показателями физической прочности.

Делайте разметку и особенно обрезку очень аккуратно. Для исправления ошибок можно использовать различные накладки, но это крайне нежелательно.

И последнее.Вы можете найти рекомендации по установке стропильной системы самостоятельно без помощников. Некоторые из простейших типов стропильных систем можно сделать самостоятельно. Вопрос только в том, зачем это нужно? Зачем рисковать своим здоровьем, если в долгосрочной перспективе не будет экономии времени и денег. И качество связи всех узлов существенно пострадает.

Видео — Крепление стропил к мауэрлату, скользящая опора

Видео — Монтаж стропил

Видео — Сборка стропил

Видео — Быстрый монтаж стропильной системы

узлов деревянной кровли.Узлы стропильной системы или из чего состоит деревянный каркас скатных крыш Узлы деревянных крыш сельских построек

Частное строительство уникально тем, что большинство застройщиков стараются построить здание с индивидуальным подходом. Здесь можно использовать все возможные дизайнерские хитрости, советы друзей и знакомых, но каким бы ни был дом, очень важно смонтировать основные узлы. Если он построен из дерева, то сруб можно приобрести уже готовым, а что касается крыши, то здесь все сложнее.Узлы деревянных кровельных конструкций являются важнейшей частью конструкции. Они должны быть выполнены идеально правильно, чтобы постройка прослужила вам как можно дольше.

Узлы деревянной кровли

Если вы хоть раз присутствовали при строительстве крыши дома, то наверняка знаете, что стропильная система – это своеобразный каркас крыши. На них укладывается кровельный пирог, покрытие, с обратной стороны можно обшить облицовочным материалом.За весь период эксплуатации стропильные ноги держат колоссальные веса, которые при определенных условиях могут достигать отметки в 200 килограммов на 1 квадратный метр. Такого значения можно достичь, если владельцы не обслуживают крышу и на ней скопилось достаточно большое количество мусора, листвы и снега.

Во время строительства крыши она должна выдерживать вес нескольких рабочих и их оборудования. Такая нагрузка сугубо индивидуальна, потому что трудно предсказать точные цифры, если не знать, сколько будут весить рабочие или какое оборудование они возьмут с собой.Поэтому очень часто крыши строят таким образом, что какой бы высокой ни была нагрузка, она может ее выдержать. Только в этом случае работа и дальнейшая эксплуатация будут проходить в спокойном и безопасном режиме.

Следующий по важности элемент называется мауэрлат или, другими словами, опорная балка. Это своего рода фундамент для всей крыши. Этот элемент должен быть прочным, поэтому в большинстве случаев для его заготовки используется древесина хвойных пород. Мауэрлат можно прикрепить к стене разными способами, но наиболее популярными и простыми являются: крепление с помощью закладных деталей или анкеров.Для первого способа специальные металлические детали закладываются в процессе возведения стен, а в конце освобождаются.

Опорная балка удерживает стропила, а значит, выдерживает их вес и нагрузку, которую они могут выдержать. Расчет по подбору стропильных элементов достаточно прост и в то же время сложен. Рассчитать по одному уравнению очень просто, но не всегда получается найти все нюансы и вписать их в формулу, поэтому многие разработчики просто берут изделия с большим сечением и не заморачиваются.Отчасти это так, но что, если этого недостаточно. Эту проблему можно решить с помощью всевозможных подкосов и подпорок.

Если перед вами объемная крыша, то без подкосов и стоек дело не обойдется. Благодаря этим элементам стропильные ноги чувствуют себя максимально устойчивыми. Важной частью всей системы является обрешетка. Она может быть устроена разрядным способом или непрерывным. Если рубероид жесткий, то можно использовать первый, а если мягкий, то только второй.Как правило, спущенную обрешетку набивают поверх карнизных свесов сплошным способом, тем самым повышая устойчивость всего свеса и делая его прочнее.

Коньковый узел – очень важная часть любой кровли. Он не только защищает две плоскости от пыли и влаги, но и позволяет влажному воздуху выходить с чердака. Это особенно важно, когда покрытие или что-то в кровельном пироге полностью изолирует материалы от влаги. Влажному воздуху ничего не остается, как начать конденсировать и разрушать все элементы стропильной системы.

ВАЖНО: Перед установкой деревянных элементов очень важно обработать их защитными составами. Антисептики защищают деревянную конструкцию от гниения и размножения вредоносных микробов, а антипирены повышают огнестойкость.

ферма крыши

На больших уклонах фермы незаменимы. Эта конструкция отличается от обычной крыши тем, что здесь есть стойки и раскосы, которые увеличивают максимальную нагрузку на древесину в несколько раз. Часто ферма устроена по всей крыше, но иногда ее можно встретить и локально.

Стропильную ферму целесообразно устраивать, если ширина вашего дома находится в пределах от 12 до 24 метров. Как правило, на зданиях больших объемов устраивают трапециевидные или сегментные фермы. Когда ширина здания еще больше и это значение не превышает 36 метров, то подойдет многоугольная. Стандартные конструкции шириной от 9 до 18 метров довольствуются треугольной.

Помимо формы стропильной фермы очень важную роль играет материал, из которого она изготовлена.В большинстве случаев это дерево, но можно использовать и металл. Саморезы или гвозди используются для скрепления пиломатериалов между собой. В случаях, когда пролет более 16 метров, лучше всего подойдет комбинированная ферма. Включает в себя элементы из дерева и металла.

Нюансы крепления стропильных ног

Как вы уже знаете, узлы деревянных крыш являются важнейшей составляющей конструкции здания, а что может быть важнее крепления каркаса крыши. Стропильные ноги можно крепить к опорному брусу двумя способами.

В первом случае вы получите максимально стабильное соединение, которое лишает конструкцию всевозможных сдвигов, вибраций, поворотов и тому подобных манипуляций. Это может быть достигнуто с надрезом или разрезом. После того, как ножка вставлена ​​в созданный паз, ее фиксируют гвоздями, проволокой, анкерами или любым другим крепежом.

Раздвижная стыковка выглядит совсем иначе. Имеет три степени свободы сопряжения. Следует сразу отметить, что этот способ крепления наиболее рационально использовать в деревянных домах, так как они характеризуются большой усадкой, в результате чего могут быть серьезно повреждены жесткие узлы.Для создания такого крепления потребуется упереть стропильную ногу в мауэрлат, где ранее было устроено зубчатое соединение или прибит дополнительный брус. Такие детали соединяются с помощью металлического уголка. Что касается верхней части, то здесь соединение производится тем же пропилом, а край подпиливается по косой, чтобы обеспечить скользящее соединение.

ВАЖНО: Если вас не устраивает жесткая или полужесткая свобода, можно установить специальные гибкие пластины, тем самым добиться полностью раздвижной стыковки.

коньковый узел

Как я уже говорил ранее, конек является одним из важных компонентов любой стропильной системы, где стыкуются два ската. Как правило, он располагается в самой верхней части кровли, но бывают и такие конструкции, где скат больше одного, например, мансардная крыша, здесь их сразу 3.

Стропильные ноги практически всегда создаются так, чтобы они были максимально приближены к коньковому элементу. Это обеспечит лучшую защиту от пыли и осадков.

В кровле существует два типа стропильных систем. Первый многослойный, а второй подвесной. Если рассматривать первое, то здесь соединение происходит путем разрезания на половинку дерева. Благодаря этому приему обеспечивается максимальная прочность. Что касается висячих стропил, то здесь их нижняя часть стыкуется попарно. Этого можно добиться, обрезав каждый брус под определенным углом, который равен уклону крыши. После этого их прикладывают друг к другу спилами и совмещают гвоздями так, чтобы каждый крепеж проник через пропил в другой брус.

Часто можно встретить коньковые элементы с перфорированным корпусом. Небольшие отверстия не пропускают на чердак мелких грызунов и птиц, а качество естественной вентиляции повышается в несколько раз.

Сложные детали вальмовой крыши

Вальмовая крыша подходит практически для всех типов зданий, поэтому лучше всего разобраться во всех сложностях именно на ней. Отличительной чертой вальмовой конструкции является, очевидно, наличие вальм. Эта стропильная система имеет следующие преимущества:

• Долговечность. Благодаря правильному распределению нагрузки элементы фермы подвергаются меньшему давлению, поэтому находятся в относительном покое.
• Низкая парусность. Материал такой кровли очень сложно поддеть даже самым сильным ветром.
• Устойчив ко всем видам атмосферных осадков.
• Экономичный вариант для больших конструкций.
• Оптимальный угол наклона позволяет использовать практически любой кровельный материал.
• Вальмовая крыша довольно объемная, поэтому на мансарде можно обустроить жилое помещение.Для создания дополнительного освещения в скаты можно вставить мансардные окна, которые одновременно будут и слуховыми.

К слабой стороне можно отнести довольно сложное устройство.

Внешний вид крыши включает в себя лишь несколько парных фигур: трапецию и треугольник. Они расположены друг напротив друга, так что стропильную систему можно считать симметричной. В местах соприкосновения этих скатов устраивают стропила. Присоединить их к остальной системе можно с помощью ферм и многоуровневой конструкции.

Наклонные балки в нижней части крепятся к мауэрлату, или брусу, устраиваемому на внутренней стене. Сверху опора идет к коньку, поэтому ножки должны примыкать к коньковому прогону.

Любая кровля должна быть уложена по нормам и правилам строительного дела. Только так можно добиться качественной и безопасной конструкции. Работая на высоте, помните о технике безопасности.

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

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

Основные функциональные задачи стропильных систем

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

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

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

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

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

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

Основные элементы конструкции крыши

Детали и узлы стропильных систем

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

К основным элементам стропильной системы скатной крыши относятся:

• Стропильные ноги, образующие скаты крыши.
• — деревянный брус, закрепленный на стенах дома и служащий для закрепления на нем нижней части стропильных ног.

• Конек — место соединения шпангоутов двух скатов. Обычно это самая высокая горизонтальная линия крыши и служит опорой, на которой фиксируются стропила. Конек может быть образован стропилами, скрепленными между собой под определенным углом или закрепленными на коньковой доске (прогоне).
• Обрешетка – это рейки или брусья, устанавливаемые на стропила с определенным шагом и служащие основой для настила из выбранного кровельного материала.
• Подпорные элементы, куда можно брать станины, прогоны, стойки, подкосы, связи и другие детали, служат для увеличения жесткости стропильных ног, поддержки конька, соединения отдельных частей в общую конструкцию.

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

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

чердачное помещение

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

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

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

Откос откос

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

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

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

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

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

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

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

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

Основные конструкции ферменных систем

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

крепеж для стропил

Многоуровневая система

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

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

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

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

Нижний край стропильных ног крепится к мауэрлату подвижными креплениями.

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

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

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

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

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

Положительное воздействие дерева всегда ценилось людьми, именно поэтому мы до сих пор наблюдаем применение этого материала как для устройства стен, так и для возведения кровельных конструкций.Деревянные дома красивы, практичны и удобны. Завершающим этапом строительства любого здания является крыша, поэтому имейте в виду, как создается деревянная крыша своими руками и сколько времени это займет.

Дерево, первый материал, использованный при строительстве жилых домов, становится популярным у современных мастеров. Еще несколько десятков лет назад стоимость такой кровли была самой низкой, а монтаж – самым простым. Сейчас все по-другому: материал очень дорогой и для его размещения требуется много технической подготовки и опыта.

Как и прежде, деревянная кровля с соблюдением всех правил позволит получить эксклюзивный дизайн, который прослужит долгие годы.

Описание монтажа деревянной крыши

В зависимости от выбранных материалов определяется техника монтажа и мачта крыши.

Самое сложное, наверное, будет работать с чашкой. Если строитель не имеет опыта работы с этими типами деталей, то деревянная крыша вручную может вызвать некоторые проблемы или вообще не работать.

Снаружи материал представляет собой небольшие пластины (ширина — 10-15 см, длина — 40-70 см), которые раскалывают вручную или вручную.Из-за шероховатостей, образующихся в крое, впитывается влага, поэтому большое значение имеет материал с наличием натуральных волокон.

С одной продольной стороны плита прорезается до достижения толщины 3-5 мм, а с другой стороны прорезается клиновой паз глубиной 10-12 мм, как показано на рисунке. Гон состоит из хвойных, кирпичных и дубовых. В качестве основы для укладки крышки используется короб (стержень или стержень с частью 40х40 мм или 50х50 мм). Расчет деревянной крыши выполняется путем крепления вала или стержней с длиной вала 1/3 дюйма, а из панелей может быть сформирована сплошная фольга.

Горизонтальные виды материалов располагаются в соответствии с одним направлением желобов и закрепляют в них узкие концы плитки. Когда плиты выровнены на крыше, их верхний край прижимают к дереву. Гвозди должны быть вставлены в короб не менее чем на 20 мм. Выбор гвоздя зависит от породы дерева, поэтому кедр и лиственницу крепят латунью, а другие породы дерева можно крепить оцинкованными гвоздями.

От слоя гальки зависит надежность деревянного кровельного устройства:

1. Для павильонов и хозяйственных построек достаточно слоев, где расположена новая линия, перекрывающая половину предыдущей панели (см. «Как сделать черепицу из дерева, устройство кровли»).
2. Строительство жилых домов осуществляется на основе трех слоев, причем новая линия находится поверх предыдущей.
3. Здания, требующие высокого качества и надежности, могут иметь четырехъярусную конструкцию, при этом новые ряды располагаются поверх предыдущих ¾.

При укладке верхние плиты располагаются снизу до середины предыдущего ряда.

Определение лоскутного шитья (соединения крыши с вогнутым концом) действует как веер, который, узкие стороны панели, срезаются вниз, так что черепица становится трапециевидной.

Перед сооружением деревянной кровли все детали предварительно обрабатывают антисептическими средствами, а при тушении пожара используют огнезащитный состав. Читайте также: «Устройство на крыше дома».

Установка пропорций и съемка осуществляется аналогично чашке. Так как доски короткие (около 20-40 см), расстояние между лучами накала уменьшается. Элементы не имеют общих пазов, поэтому укладываются в соединение в стык с учетом того, что древесина может со временем проворачиваться (при расстоянии между пластинами 3-5 мм).

В сырую погоду стыки деревянных конструкций кровли будут точно соответствовать друг другу, а в теплую создадут оптимальные условия для вентиляции древесины.

Конструкция деревянной кровли в большинстве случаев из лиственницы, которая отличается:

• высокая плотность и содержание смолы, защита от коррозии и насекомых;
• продолжительность операции;
• привлекательная деревянная структура;
• низкая цена.

Характеристики кровли из древесной стружки и черепицы

Такой материал закладывается в три-четыре слоя, перекрывающихся как по вертикали, так и по горизонтали.

На деревянную крышу крепится отрезок гонта — его рисунок мало чем отличается от других видов конструкций, таких как гонты. Соседи должны быть закрыты до 25-30 мм.

Новый горизонтальный слой должен быть установлен таким образом, чтобы стыки двух нижних поясов закрывались одним из верхних.На каждый щиток надевается гвоздевой щиток размером 70×1,5 мм с последующим пришиванием деревянного уголка гребенкой.

Строительство шиферной кровли осуществляется по той же технологии, что и укороченной доски.

Обычно предлагаются длиной от 40 см до 10 м, шириной 9-13 см, толщиной 3-5 мм. Размеры чипсов несколько меньше: длина — 40-50 см, ширина — 7-12 см, толщина — 3 мм. Из этих особенностей фишки крепятся к коробке с шагом около 15 см, к держателю — от 30 см.Оба материала очень легкие, поэтому они должны быть не менее 40 х 40 мм.

Кровельное покрытие — различные варианты, см. видео:

Элементы крыши

Если предстоит строительство деревянной крыши своими руками, это будет самый простой и доступный для многих вариант прямо над крышей.

Однако это покрытие послужит для снижения порядка, в результате разрушения естественной структуры древесины при распиловке. Если вы хотите сохранить свойства поля, необходимо приготовить плиты, разделяющие бревна по длине, то есть в том же направлении, что и волокна материала.Такое покрытие бережно прослужит не менее ста лет.

При строительстве крыши деревянного дома существует два способа укладки тезисов: поперечный и продольный. Метод поперечного сечения — простейшее устройство деревянной кровли, но он подходит только для временного строительства.

Ногтевые пластины, как и любое другое покрытие, снизу вверх с покрытием 5 см нижнего ряда верхнего.

Отличие продольного способа имеет несколько вариантов укладки:

• в виде двухслойного покрытия — пластины фиксируются верхним слоем, который перемещается в нижнюю часть к середине пластины, а для набухания остается 0.5 см;
• в первом ряду плиты располагаются с интервалом 50 мм, элементы следующего ряда должны быть закрыты до 50 мм от каждой предыдущей плиты;
• при использовании защелки — нижняя линия сплошная, необходимо использовать узкие планки для закрытия стыков, которые должны быть 50 мм.

Независимо от способа восстановления деревянных крыш, обеспечить надежное крепление верхнего гвоздя к каждому ряду на плите с шагом 600-800 мм толщиной от 19 до 25 мм, сечение бруса 60х60 мм .

Перед выбором материала прочтите: «Как выбрать крышу для дома».

1. Описание используемых кровельных материалов

2. Из каких элементов состоит крыша

3. Особенности несущих конструкций

При строительстве деревянных домов стоит задача рационально совместить эстетичность и практичность конструкции крыши.

Среди большого выбора материалов сюда подходят далеко не все, что значительно усложняет технологию строительства.

Следуя основному требованию, необходимо обратить внимание на то, чтобы конструкция крыши деревянного дома гармонично смотрелась на фоне всего здания. Деревянные дома всегда пользовались большим спросом у ценителей экологически чистых и натуральных материалов, а правильная обработка бревна позволяет добиться хорошей теплоизоляции, простоты монтажа и надежного крепления подвесных конструкций.

Существенным недостатком древесины является ее деформация при колебаниях температур, особенно при изменении уровня влажности, что необходимо учитывать при выборе тех или иных пиломатериалов.

Особое внимание уделяется порядку сборки оконных и дверных проемов, выдержке для усадки сруба. К проблемным зонам относится деревянная кровля – ее конструкция возводится по определенным правилам (читай: «Устройство деревянной кровли – особенности покрытия»). Как уже было сказано, для него подбирается специальный материал, он устанавливается в определенных условиях, в процессе эксплуатации требует повышенного контроля, чем, например, при сооружении крыши на каменном здании.

Коэффициент усушки сырых бревен и бруса составляет 10%, сырого профилированного бруса достигает около 5%, сушеного и клееного бруса — до 3%. Исходя из этих значений, в проекте строительства деревянных домов отмечают два значения – до того, как материал сядет, и после этого.

Крыши таких домов, как правило, скатные, что указано даже в снипе – деревянные конструкции крыш плоские и односкатные считаются непрактичными и внешне непривлекательными.

Большой выбор скатных конфигураций позволяет выбрать то, что понравится будущему владельцу дома, например:

Скатная крыша имеет ряд преимуществ перед другими типами крыш:

• обладает лучшей теплоизоляцией деревянных ферм перекрытий;
• под него можно обустроить чердак;
к нему подходит
• более дешевая кровля;
С крыши по мере накопления сходит
• снежных масс;
• дождевая вода скатывается быстрее;
• можно делать длинные свесы крыши, благодаря чему осадки будут отводиться далеко от стен.

Описание используемых кровельных материалов

Строительство или реконструкция кровли деревянного дома осуществляется с использованием любого из этих покрытий:

• наплавляемые материалы на битумной мастике, например, еврочерепица;
• рулонные наплавленные материалы;
• керамическая и металлочерепица;
шифер
• ;
• ондулин.

Применение еврошифера и профнастила для деревянных домов приведет к шуму от дождя, а из-за сниженных гидроизоляционных свойств потребуется постоянный ремонт кровельного пирога.

Узлы стропильной системы — как сделать надежную крышу?

Экзотический вариант включает устройство кровли в виде продольного нахлеста из обрезной доски или «исторических» материалов (соломенные крыши, камыш). Однако так называемая деревянная кровля, конструкция которой практически не отличается от традиционных вариантов, будет актуальна в местах расположения эко- или этно-поселков, близких к природе. См. также: «Камышовая крыша».

Из каких элементов состоит крыша?

Крыша собирается из нескольких взаимосвязанных компонентов, на фото :

1. Откосы — наклонные поверхности крыши, которые могут быть плоскими или криволинейными.
2. Конек — верхнее продольное ребро на стыке скатов.
3. Ребра ската, представленные выступающим углом на пересечении скатов.
4. Ендова, также называемая канавкой, представляет собой вогнутое пересечение скатов.
5. Карнизный свес – небольшой выступ крыши за пределы каркаса (на завершающем этапе подшиваем свес отделочным материалом).
6. Фронтонный свес — часть крыши, нависающая над стеной.
7. Желоб.
8. Приемная труба.
9. Дымоход.

Независимо от выбора кровельного покрытия, структура кровельного пирога должна быть полностью сохранена.

Для обрешетки берутся: для металлических материалов и шифера – бруски или доски, для черепицы только доски.

Если используются материалы на битумной мастике, то обрешетка укладывается сплошным листом. В случае использования мансарды или мансарды для проживания также выполняется внутренняя отделка. Но в любом случае необходимо соблюдать порядок укладки слоев торта.

Итак, если владелец дома самостоятельно строит деревянные конструкции крыши, то необходимо придерживаться основных требований:

Стропильная система деревянного дома, подробно на видео:

Особенности несущих конструкций

Перед началом строительства или реконструкции деревянной кровли тщательно выбирается схема ее возведения. Скатная крыша крепится к определенным стропилам.Наиболее распространены наслонные и висячие конструкции, которые отличаются только тем, что в первом варианте присутствует промежуточная опора, либо опора внутренней несущей стены или перегородки.

Опора не должна располагаться дальше 6,5 м от наружной стены, а вторая опора помогает увеличивать каждый прогон — расстояние от средней опорной балки и наружной стены до 15 м. Мауэрлат (стропильная балка) в деревянном доме сооружается из верхнего стенового ряда бревен.

Висячие стропила опираются только на стены, подвергающиеся распирающей силе.

Новичкам, не имеющим представления о таком монтаже, лучше заказать готовый проект дома в специальной компании. Там будут предложены типовые и универсальные проекты деревянных крыш, а также может быть разработан индивидуальный вариант (читайте: «Устройство крыши деревянного дома: какую крышу выбрать»).

Если в строительстве используется необработанный пиломатериал, то важно дать зданию осесть, при этом обустройство узла должно быть со специальными «скользящими» элементами.

Как только начнется усадка стропил поперек расположения бруса, то с помощью такого устройства деревянной кровли можно будет сохранить их продольную обвязку.

По аналогии с этим стропила также крепятся рядом с коньком.

Результатом таких действий будет то, что даже при значительной усадке деревянные конструкции кровли останутся на прежнем месте и не будут деформироваться.

Подводя итоги, следует обратить внимание на достаточно сложную конструкцию деревянных домов, проектирование и монтаж которых требует высокого профессионализма.Новички, не обладающие определенными навыками, не справятся с работой сами. Что касается выбора материалов, разновидностей крыш, то здесь все ограничивается только бюджетом владельца дома.

Читайте также статью: «Плитные крыши — устройство».

Вальмовая крыша своими руками: процесс строительства

Навес готов.

Деревянная кровля — экология, экономия и надежность

Пришло время сделать стропильную систему крыши. Рассмотрим пошаговый процесс его установки.

Рассмотрим процесс возведения и монтажа вальмовой крыши (четырехскатной крыши), которая состоит из угловых, промежуточных и вспомогательных стропил. Работа не очень сложная, с ней справится человек без опыта. Главное, сделать правильные расчеты.

Строительство вальмовой крыши начинается с укладки мауэрлата, но так как у нас под крышей сруб, то верхнее бревно будет служить мауэрлатом.

Укладка балок перекрытий

Итак, пришло время монтировать балки межэтажного перекрытия, сечением 10 на 20 сантиметров и промежуточным шагом 0.5-0,6 метра (могут быть и другие значения).

Прикрепить их к балке не составит труда.

Достаточно уложить бруски поверх лаг и зафиксировать их металлическими уголками.

Можно делать вырубки в бревнах. Для этого сначала нужно сделать точную разметку будущих отверстий, затем взять бензопилу с острой цепью и сделать пропилы глубиной, равной половине сечения бревна.

Высота пазов должна быть на 3 сантиметра выше высоты балок, чтобы при необходимости их выровнять.

Когда вырезы сделаны, вооружившись зубилом и молотком, нужно довести дело до ума, придав отверстиям нужную форму.

Обязательно проверьте горизонтальные балки по уровню.

Перед укладкой балок их концы необходимо обмотать кусками европены (утеплителя), смоченными в растворе антисептика, затем дополнительно зафиксировать балки металлическими угольниками.

Установка конька

Сначала нужно сделать разметку.

Для этого разделите фронтонные стены пополам (размеры берите максимально точно).

Отложите получившийся размер (от центра до крайней стены) на стене, перпендикулярной фронтону, с обеих сторон.

Аналогично повторите процедуру на противоположной стороне вальмовой крыши.

Расстояние между линиями будет равно длине конька, стойки которого установлены на пересечении «квадратов».

Установка в стойку

Для вертикальных стоек будем использовать доски сечением 5 на 15 сантиметров, для конька — 5 на 20 см.

Стойки устанавливаются строго вертикально и поддерживаются временными раскосами с обеих сторон.

Крепится саморезами.

В одной стойке должно быть две платы.

Между вертикальными стойками (между двумя досками одной вертикальной стойки) устанавливается и крепится болтами коньковая балка. Дополнительно между вертикальными стойками можно установить распорку.

Монтаж стропил

Стропила необходимо монтировать на установленный коньковый прогон.Для этого используются доски сечением 5 на 15 сантиметров (у вас могут быть и другие, в зависимости от расчетов).

Укладываются с шагом в полметра на коньковый прогон с двух сторон внахлест. Затем доски аккуратно обрезаются вверху пилой, чтобы их можно было соединить встык. Стропильные ноги соединяют металлическими профилями и саморезами.

В нижней части вальмовой крыши стропила устанавливаются на мауэрлат врубкой, которая делается под углом 90 градусов.

Упирается в верхнее бревно и крепится к нему металлическими уголками с помощью саморезов или гвоздей.

Также на бревне можно сделать небольшие пазы, вставить в них стропильные ноги и зафиксировать таким же образом.

Длина досок должна быть такой, чтобы выступ над карнизом был не менее 30 сантиметров.

Так устанавливаются все коньковые стропильные ноги.

После окончания монтажа начинается монтаж угловых стропил.

Монтаж угловых стропил

Первыми монтируются угловые стропила, которые проходят по центру фронтона. Секцию можно оставить прежней.

Их длину можно рассчитать по теореме Пифагора.

Но можно просто поставить временную доску между коньком и центром фронтонной балки стены и измерить ее.

Затем к полученному значению прибавьте от 30 до 50 сантиметров, которые «уйдут на вынос».

На доске нужно подготовить еще одну, с противоположной стороны, а потом закрепить обе к коньку и мауэрлату внизу.Доски крепятся к мауэрлату путем вырубки.

Аналогично подготавливаются и монтируются стропила на четыре угла вальмовой крыши сруба своими руками.

Под все стропильные ноги необходимо установить стойки возле мауэрлата.

Установка промежуточных стропил

Осталось только установить промежуточные стропила.

Для этого стены размечаются с выбранным шагом, чтобы между отметками на соседних стенах всегда был прямой угол.В месте пересечения двух линий на угловом стропиле делается отметка.

Далее измеряются все расстояния, подготавливаются стропильные ноги необходимой длины с учетом карнизного свеса и устанавливаются.

Для крепления промежуточных стропил плавающей крыши сруба к угловым их концы необходимо спилить под углом 45 градусов и скрепить болтами.

Для упрощения расчетов можно прибить между угловыми стропильными ногами доску и «плясать» от нее.

Если длины досок недостаточно, их можно сращивать различными способами.

Когда все стропила установлены, необходимо смонтировать карнизные доски по периметру вальмовой крыши, а затем приступить к укладке обрешетки и кровельного материала.

Тип обрешетки для вальмовой крыши сруба зависит от того, какой кровельный материал планируется использовать.

Если используются мягкие кровельные материалы, например, битумная черепица, то основание должно быть сплошным.

Под твердые материалы делается разреженная обрешетка.

Шаг обрешетки также различается в зависимости от материала кровли.

Требуемое значение шага обычно указывает производитель кровельного материала.

При монтаже кровельного пирога обязательно использование утеплителя, паро- и гидроизоляции. О том, как установить тот или иной вид кровли, вы можете прочитать на нашем сайте в соответствующих статьях. Последовательность работ подробно расписана там.Для упрощения расчета элементов вальмовой крыши можно использовать программы.

Шатровая крыша, стропильная система

Термины, используемые при изготовлении деревянных шпонов

• Стропила — несущая часть крыши, включающая многоярусные опоры, контрфорсы и вертикальные колонны, опирающиеся на мауэрлат.
• Скобель является частью ущелья.
Мауэрлат
• , представленный как опора для нескольких стропил, или другими словами, на брус, поставленный вверху стены, равномерно распределяет на них нагрузку на крышу, важно понимать, зачем нужен мауэрдат.
• Затяжка — Горизонтально расположенная рейка для соединения черепиц и уменьшения горизонтального воздействия на них для обеспечения устойчивости на крыше, также используется в качестве держателя.
• Передняя бабка — укрепляет ножницы, комплекты: нижняя часть — затягивается; вверх — в качестве опоры для стропил.
• Распорка крепится как соединительный элемент между бревнами.
• Вешалка в виде наклонной балки, которая служит для поддержки балок из дерева, примыкающих к горизонтальным частям (колоннам и столбам).
• Конь установлен горизонтально на крыше рейда.

При строительстве деревянных крыш петли можно разделить на несколько групп:

1. соединительные ноги с мауэрлатом;
2. соединительные ножки и элементы деревянного основания для кровли, что делает конструкцию более прочной и долговечной;
3. Узел с плоскими частями соединяется вытягиванием из него.

В зависимости от желаемого результата стропила соединяются с мауэрлатом жестким или скользящим узлом.

Следует отметить, что в некоторых случаях жесткая установка может даже разрушить конструкцию, как на картинке, так как погодные условия благоприятны для прессования и раскрытия древесины, но из-за жесткого соединения системы нассон она может деформироваться опоры стены под большой нагрузкой.

Характеристики жестких сучков

Крыша из цельного дерева имеет следующую форму:

1. Резка делается на глубину одной трети панели на уступе уступа.

   Станки затем следует прикрепить к мауэрлату гвоздями так, чтобы два из них попали под небольшим углом в сторону стропила, а один попал в вертикальном направлении.

2. Для стропила длиной 1 м подъемный брус ставится как опора для мауэрлата, боковые крепежные шурупы вкручиваются с металлическими уголками в этом положении.

Характеристики узлов скольжения

Соединение элементов носовой системы осуществляется с помощью скользящих узлов.

Использование висячих стропил полезно при строительстве крыш из круглого бруса, где хребтовая стойка используется в качестве опоры для стропил и нет зазора между несущими стенами.

Недавно построенные деревянные сельскохозяйственные угодья будут спасены в течение нескольких лет, поэтому использование жестких приспособлений для постоянного перемещения фермы приведет к деформации стен.

Чтобы избежать таких проблем, деревянные крыши представляют собой элементы ножничной системы, которые должны быть определены с разрешением на свободное перемещение, построенные следующим образом.

Изогнутая ножка при помощи заранее изготовленной пилы упирается в мауэрлат и привязывается (по две с каждой стороны, третья вертикальная).

1. Металлочерепица, сброшенная со стены, крепится к металлическим уголкам, соединяющим их с мауэрлатом.
2. Металлоконструкции определяются методом «трассировки» (см. «Металлическая ферма, минусы и преимущества»).
3. Опора стопы в мауэрлат должна осуществляться с учетом перемещения этих систем по отношению друг к другу.
4. Кровли не повреждаются при ветре, привязка подкосов, пастухов и распорок к висячим стропилам производится хомутами и скобами; вокруг ноги также есть скрученные проволочные валики.

Как соединить круглые ножки

Если натяжение кровли достаточно велико, особое внимание следует уделить деревянным кровельным петлям, а также колоннам, которые необходимо будет расширить до нужных размеров одним из предложенных способов.

Как соединить свайные стропила в строительстве

Особое внимание разработчики уделили режиму подключения гребенки сверху.

Основные выводы ножничной системы, подробно в видео:

Разница между зубьями и «наконечником»

1. Благодаря высокой прочности шиповое соединение отлично подходит для деревянных конструкций.

   Наконечник — это часть, прикрепляемая к журналу, которая соединяется с гнездом, язычком или ухом второго дневника. Размер и форма этих двух элементов должны соответствовать друг другу.

2. В один день зуб соединен со ступенчатым разрезом, а в другой – с надписями.Как и в случае с предыдущим способом, для плотного прилегания деревянных конструкций кровли необходимо учитывать соотношение их размеров и формы.

Если застройщик строит деревянную крышу, при соединении с элементами кровли вязальные ножки необходимо закрепить шурупами, шурупами, зажимами и шурупами.

Диаметр отверстия должен быть 1 на 2 мм крепежа, а скобы фиксируются с двух сторон.

При использовании винтового соединения на ножницах используется винт, расположенный в верхней части конструкции, и паз прорезается на половину толщины бревна.

Только при соблюдении этих требований журналы будут тесно координировать свои действия друг с другом. На следующем этапе узел крепится на саморезы и специальные скобы.

Плоской крыши можно избежать ровно — узлы могут быть любой формы, теми же ножницами. Опытные строители рекомендуют шаблонную конструкцию, чтобы все каркасы и срезы были одинакового размера (см.: «Строительство деревянной крыши – Спецификации наголовника»).

Описание всей системы конструкции кровли представлено наиболее полным изложением, а вот деревянная тележка, достаточно сложная для новичков, требует профессионального подхода.Читайте также: «Строим крышу деревянного дома: какую крышу выбрать».

Для прочной и надежной крыши важно качественно выполнить все узлы стропильной системы. Что это значит, мы разберем прямо сейчас.

Стропила – это каркас крыши, на котором держится внутренняя и внешняя обшивка, утеплитель, гидроизоляция и другие элементы. Также очень часто они используются как основа для общения. На крышу и, соответственно, стропила ложатся огромные нагрузки, которые могут достигать 200 кг/м 2 .Это вес стройматериалов, снега с листвой и прочего мусора. А как же порывы ветра?

Стропила крыши как основа для коммуникаций

При проведении ремонтных работ эта система должна выдерживать не только вес человека, но и необходимое оборудование. Причем все эти параметры строго индивидуальны и зависят от ряда факторов, начиная от комплектации и заканчивая климатической зоной. Однако в любом случае крыша и все ее элементы должны быть достаточно надежными, и только тогда мы можем чувствовать себя по-настоящему защищенными.

Для начала необходимо ознакомиться с терминологией. Мауэрлат по праву можно назвать фундаментом всей системы. Он представляет собой балку, на которую крепится конструкция. Его основная функция заключается в равномерном распределении нагрузок на стены. А вот балка, на которую крепится обрешетка, называется стропильной ногой. Это важнейший элемент, определяющий угол наклона ската и общий вид кровли. Между собой стропильные ноги скрепляют прогон.Он расположен как сверху, так и сбоку. В зависимости от этого различают коньковые и боковые прогоны. Внизу штанины фиксируются затяжкой.

Мауэрлат для крепления стропильной конструкции

Благодаря подкосам и стойкам стропильные балки располагаются максимально устойчиво. Обрезные доски набивают перпендикулярно ножкам – обрешетке. Он служит основой для кровельного материала. А место примыкания скатов крыши принято называть коньком. На него набивается сплошная обрешетка, чтобы сделать эту часть крыши максимально надежной.Продолжение стропильных ног – кобылки. Они располагаются под навесом, защищающим стены от атмосферных осадков. Очень часто именно эти элементы конструкции начинают гнить первыми, так как они наиболее подвержены негативному влиянию погоды, а сами ножки могут служить очень долго. От того, насколько качественной будет абсолютно каждая точка крепления, зависит надежность всей конструкции. О них мы поговорим подробнее.

Эта концепция объединяет ряд конструктивных элементов, так как они состоят из ящиков, стоек и раскосов .По сути, эта жесткая конструкция является скелетом крыши. В зависимости от размера и личных пожеланий существует четыре типа ферм. Если ширина дома от 12 до 24 м, то наиболее подходящей будет сегментная или трапециевидная форма. Для более крупных конструкций, шириной до 36 м, подойдет многоугольная. А вот классическая треугольная станет отличным решением для строительства домов шириной 9–18 м.

Кровельные фермы разных размеров

Материал также играет огромную роль.Наиболее часто используемая древесина. В этом случае балки монтируются путем распила и последующей фиксации гвоздями, саморезами и другими крепежными элементами. Однако использование дерева уместно не во всех случаях. Так, если длина пролета превышает 16 м, то более подходящими будут фермы с натянутыми металлическими стойками, так как обеспечить надежное крепление деревянных элементов в этом случае будет сложно. Также популярен комбинированный тип, в котором используются одновременно и деревянные, и металлические детали.

Конек — горизонтальное ребро на стыке двух скатов. Бывает наслонная и стропильная система висячего типа. В первом случае конек крепится на стойках параллельно длинным стенам. Очень важно обеспечить максимальное примыкание стропил к коньку; для этого делаются соответствующие разрезы. Фиксация производится гвоздями.

Конек на стыке двух скатов

Если речь идет о висячей конструкции, то концы стропильных ног соединяются попарно.Чтобы обеспечить такое сопряжение, конец каждой балки срезают под углом, равным уклону крыши. Далее стропила соединяются срезанными плоскостями и фиксируются забитыми под углом гвоздями. Место соединения обязательно нужно закрыть металлической пластиной или деревянной накладкой.

Парное соединение стропильных ног

При соединении врубом в полдерева достигается максимальная прочность. Для этого в месте соединения стропильные ноги соединяются с уступом. Затем сверлится отверстие под болт на 14 мм.Дальнейшая фиксация достигается болтовым соединением. Если речь идет о раздвижной системе, то в этом случае концы ножек соединяются с помощью шарниров из металлических пластин.

Это следующая точка крепления стропильных систем, на которой необходимо остановиться подробнее. Существует две технологии крепления балок к мауэрлату. Жесткие крепления исключают любые сдвиги, вибрации, повороты, кручение и другие манипуляции. Для достижения подобного эффекта напиток делают на ногу. Далее соединение дополнительно фиксируется гвоздями, проволокой, саморезами и другими вспомогательными элементами.Обычно несколько гвоздей забивают под углом так, чтобы они перекрещивались внутри мауэрлата. А затем еще один гвоздь вбивается вертикально.

Запил на ножки для крепления к мауэрлату

Раздвижные крепления получаются благодаря специальным креплениям. Существует одна, две или три степени свободы этого сопряжения. Такое соединение отлично подходит для деревянных домов, так как жесткая фиксация при усадке может сильно повредиться. Такое мобильное соединение может быть обеспечено несколькими способами.Ножка упирается в мауэрлат подшитым бруском или пильным зубом и жестко фиксируется металлическим уголком. Таким образом достигается жесткость крепления в горизонтальной плоскости. Вверху ножки соединяются насечками, при этом на горизонтальной площадке делается скос для обеспечения скользящего соединения.

Скользящие элементы крепления

Если в месте крепления к мауэрлату вбит только один гвоздь или использованы специальные гибкие пластины, то сопряжение получится скользящим в этой части стропильной системы.

Теперь остановимся на типовых узлах деревянной стропильной системы. Особенность такой крыши – наличие вальм. Этот тип имеет ряд преимуществ. Они более долговечны, так как нагрузка распределяется равномерно по всей поверхности, им не страшны сильные ветры и осадки, они экономичны. Однако они более технологически сложны.

Типовые узлы вальмовой крыши

Данная крыша состоит из двух длинных трапециевидных скатов, при этом они не охватывают всю площадь, треугольные вальмы устанавливаются под углом от торцов здания.При этом появляются типовые элементы – дополнительные наклонные стропильные ноги, из которых формируются торцевые скаты. Соединение диагональных балок может быть различным. Популярны как висячие фермы, так и наслонная конструкция, закрепленная на мауэрлате.

Кровля из трапециевидных скатов и треугольных вальм

Если стропила скатов опираются на конек, то наклонные ноги должны примыкать к консоли конькового прогона. Очень важно, чтобы выход консоли был не менее 100 мм, но и не более 150 мм.Нижняя часть диагональных стропил крепится к мауэрлату или специальной балке на стене дома. Иногда для изготовления стропильных ног используют деревянный брус, в этом случае наклонные элементы крепят к специальной доске (доске для серфинга), закрепленной на ферме. А вот установка на крайнюю подвесную ферму производится при помощи шпренгеля. При этом на балках ножек делаются спилы под углом, соответствующим наклону вальмового ската.

СТАЛЬНАЯ ФЕРМА КРЫШИ И ПЯТЬ ОСНОВНЫХ ТИПОВ

Производство и изготовление стальных ферм крыши из Вьетнама в Австралию, Новую Зеландию, Америку и по всему миру.Мы, AM Industries Vietnam, более эффективно и экологично удовлетворяем потребности подрядчиков и строителей.

Изменение климата и пандемия, такая как пандемия Covid-19, кардинально меняют нашу строительную отрасль. Мы можем наблюдать постепенное изменение тенденции строительства, переходя от древесных материалов к недревесным материалам, таким как сталь, более прочные, конструкционные композитные материалы и т. д.

Стальная ферма крыши становится одной из лучших альтернатив и наиболее важными элементами конструкции. В этой статье мы предоставим обзор стальной фермы крыши, сравним стальную и деревянную ферму крыши, а также 5 основных типов стальных ферм крыши.

 

Что такое стальная ферма крыши?

Стальная ферма крыши представляет собой треугольную систему прямых взаимосвязанных конструктивных элементов. Отдельные элементы соединяются в узлах сваркой. Внешние силы, приложенные к системе, и реакции опор обычно приложены к узлам.

Когда все стержни и приложенные силы находятся в одной плоскости, система представляет собой плоскость или двумерную ферму. Это тип стальной фермы, который обычно используется в стальных зданиях, где легко обеспечивается поддержка крыш, полов и внутренних нагрузок, таких как коммуникации и подвесные потолки.Его преимущества:

• Большой пролет, который не могут выдержать деревянные балки
• Легкий и прочный
• Меньший прогиб (по сравнению с простыми элементами)
• Возможность выдерживать значительные нагрузки.

У вас есть дополнительные вопросы о стальных фермах (цена, чертежи, процесс) , свяжитесь с нами по электронной почте [email protected] (г-жа Тхань), и мы ответим в течение 12 часов .

 

Стальные фермы крыши по сравнению с деревянными фермами крыши (дерево)

Деревянный каркас может быть одним из старейших методов строительства зданий, которые до сих пор широко используются.В среднем на новое жилищное строительство приходится треть всей потребляемой в США продукции из дерева.

Но все меняется. Лесные пожары усиливаются. Стоимость древесины резко возросла, так как все больше людей в штатах реконструируют или строят новые дома после обвала строительства в год пандемии, что привело к нехватке древесины, которая увеличивает стоимость строительства нового дома на одну семью более чем на 35 000 долларов.

С тех пор все больше и больше клиентов задумываются о переходе с деревянных ферм на стальные фермы.Кроме того, разработана конструктивная система целостности между деревянными и стальными фермами. Оба имеют преимущества и недостатки, в зависимости от ваших требований и предпочтений вашего строителя.

6

См. Наши тематические исследования Стальные ферменные фотографии Здесь

Использование стальных ферментов крыши в зданиях

Стальные фермы используются в широком спектре промышленных и жилых зданий.В частности, они являются наиболее подходящими решениями для строительных проектов, требующих длинных пролетов и гибкого пространства, таких как навесы с пролетами, фабрики, терминалы аэропортов, ангары для самолетов, крыши спортивных стадионов, зрительные залы и другие развлекательные здания. Фермы крыши также используются для перевозки тяжелых грузов, таких как мостовые краны, и иногда используются в качестве передаточных конструкций.

 

5 основных типов стропильных ферм

Фермы состоят из узлов растяжения и сжатия элементов.При гравитационных нагрузках верхний и нижний пояса фермы обеспечивают сопротивление сжатию и растяжению общему изгибу, а раскосы противостоят усилиям сдвига. Можно создать широкий спектр форм ферм. Каждый из них может различаться по общей геометрии и по выбору отдельных элементов.

В этой статье мы сосредоточимся на представлении 5 основных типов кровельных ферм, которые в основном используются в типичных одноэтажных промышленных зданиях, таких как навесы, фабрики, склады. Фермы крыши широко используются для выполнения двух основных функций:

• Для несущей нагрузки на крышу
• Для обеспечения горизонтальной устойчивости

Ферма Пратта («N-ферма»)

Ферма Пратта использовалась на протяжении последних двух столетий. как эффективный метод фермы.Он обычно используется в зданиях с большими пролетами, пролет которых составляет от 20 до 100 м. Вертикальные элементы работают на сжатие, а диагональные на растяжение. Это упрощает и обеспечивает более эффективную конструкцию, поскольку сталь в диагональных элементах (при растяжении) может быть уменьшена.

Это дает несколько эффектов: снижает стоимость конструкции за счет более эффективных элементов, снижает собственный вес и упрощает сборку конструкции. Этот тип фермы наиболее подходит для горизонтальных пролетов, где сила преимущественно в вертикальном направлении.

Фермы Pratt обычно используются в длиннопролетных зданиях с пролетом от 20 до 100 м. В обычной ферме Пратта диагональные элементы испытывают растяжение под действием гравитационных нагрузок. Этот тип ферм используется там, где преобладают гравитационные нагрузки. Показана альтернативная ферма Пратта (внизу справа), в которой диагональные элементы растянуты для подъемных нагрузок. Этот тип фермы используется там, где преобладают подъемные нагрузки, что может иметь место в открытых зданиях, таких как ангары для самолетов.

Ферма Уоррена

Ферма Уоррена состоит из лонжеронов, соединенных только угловыми поперечинами, образующими попеременно перевернутые пространства равностороннего треугольника по всей длине. Это дает чистую ферму: на каждую отдельную стойку, балку или связь действуют только силы растяжения или сжатия, на них не действуют силы изгиба или кручения.

Нагрузки по диагоналям чередуются между сжатием и растяжением (приближаясь к центру), без вертикальных элементов, в то время как элементы вблизи центра должны выдерживать как растяжение, так и сжатие в ответ на временные нагрузки.Эта конфигурация сочетает в себе прочность с экономией материалов и поэтому может быть относительно легкой. Балки одинаковой длины идеально подходят для использования в сборных модульных мостах.

Фермы Уоррена обычно используются в длиннопролетных зданиях с пролетом от 20 до 100 м. Этот тип фермы также используется для горизонтальной фермы портальных/крановых балок.

Ферма северного фонаря

Особенности 1	Сталь крыши Truss
0	0
Цена	Цена становится более экономным		до того, как вообще дешевле фермы, но его цена в последнее время резко возросла
Использование	Предпочтительно для промышленных зданий (сарай, амбар, мельница, мастерская…) и жилых зданий		Предпочтительно для жилых зданий: домов на одну семью, семейного склада…
Срок службы	Стальная рама может прослужить не менее 50-70 лет при минимальном обслуживании и замене.		Ожидается, что здание из оформления хвойной древесины оформлено в обрамлении около 25-30 лет
вес	сталь кадр. Стальная рама больше перемещается при колебаниях температуры Устойчива к холоду Сталь устойчива к плесени, гниению, нашествию термитов и насекомых Современный дизайн конструкции и другие методы изоляции позволяют легче регулировать температуру.		Обладает большей огнестойкостью, чем незащищенные стальные балки. Подвержен гниению и заражению насекомыми. Обладает лучшими изоляционными свойствами, чем сталь
Монтаж	Несмотря на то, что фермы крыши со стальным каркасом требуют больше навыков для установки, опытная команда должна быть в состоянии установить их быстро и эффективно время установки		Можно установить без помощи тяжелой машины.
Переработка	100% переработка и экологичность Большая часть металлических ферм состоит из переработанного материала.		Чистая древесина, размерные пиломатериалы, пни и сучья легко перерабатываются. Древесина, прошедшая обработку, покраску, морилку, загрязнение, не подлежит вторичной переработке.

Одним из старейших и экономичных методов покрытия больших площадей является северный свет.Фермы северного фонаря традиционно используются для коротких пролетов крыш в промышленных зданиях цехового типа. Эта крыша состоит из ряда ферм, прикрепленных к балкам. Следовательно, это позволяет получить максимальную выгоду от естественного освещения за счет использования остекления на более крутом склоне, который обычно обращен на север или северо-восток, чтобы уменьшить приток солнечного света. На более крутой наклонной части фермы типично иметь ферму, идущую перпендикулярно плоскости фермы северного сияния, чтобы обеспечить большие пространства без колонн. Использование северного сияния для увеличения естественного дневного освещения может снизить эксплуатационные выбросы углерода зданиями, хотя их влияние следует изучить с помощью динамического теплового моделирования.

Пилообразная ферма

Разновидностью фермы северного фонаря является пилообразная ферма, которая используется в многопролетных зданиях. Подобно ферме северного фонаря, обычно включает ферму вертикальной грани, идущую перпендикулярно плоскости пилообразной фермы.

Ферма Fink

Ферма Fink является одним из наиболее распространенных типов ферм, используемых, особенно в жилых домах и пешеходных зонах. Ферма имеет внутреннюю конфигурацию стенки в форме буквы W, чтобы обеспечить максимальное соотношение прочности и материала для пролетов от 5 до 9 м, которые охватывают большинство строящихся сегодня жилых домов.

Ферма Fink обеспечивает экономию веса стали для короткопролетных скатных крыш, так как элементы разделены на более короткие элементы.Есть много способов упорядочить и разделить хорды и внутренние элементы. Таким образом, этот тип фермы обычно используется для строительства крыш в домах.

 

AM Industries Производство стальных ферм во Вьетнаме

Поставка стальных компонентов, металлоконструкций, промышленных услуг и поставок из Вьетнама и Азии по всему миру, AM Industries Vietnam покрывает их более эффективным и устойчивым образом.

Наша система металлических ферм является идеальным продуктом для ограждения стен здания со стоечным каркасом из стальных ферм. Наши фермы изготавливаются с использованием материалов American Steel здесь, в Соединенных Штатах, в соответствии с австралийскими стандартами стали, европейскими стандартами стали… У нас есть множество ферм для различных функций, включая фронтоны, отдельно стоящие навесы, навесные фермы и многое другое.

Свяжитесь с нами здесь, чтобы получить лучшее предложение!

---

Наши услуги –  Выберите услугу, о которой вы хотели бы узнать подробнее

Конструкция узла соединения и оптимизация производительности балочной фермы

Автор

Перечислено:

• Чантонг Мэй
• Зели Куэ
• Люлю Чжан
• Фейбин Ван
• Ифань Гао
• Вэйчжэнь Цай
• Синьмэн Ван

Abstract

Балочная ферма представляет собой разновидность высокопроизводительной фермы, которая совмещается с некоторыми одиночными фермами с помощью соединителей.Это обычная конструктивная форма несущего узла в современной деревянной конструкции пола и конструкции крыши. С развитием губчатого города и зеленого строительства в Китае балочные фермы широко используются в зданиях с деревянными конструкциями и проектах по перекрытию благодаря их легкому весу, высокой прочности, хорошим сейсмическим характеристикам, простой конструкции, гибкости конструкции и другим превосходным характеристикам. Поскольку стрессовая среда балочной фермы более сложна, чем одинарная деревянная ферма, деревянная балочная ферма требует более высокой несущей способности.Эта глава подчеркнуто обеспечивает теоретическую основу для практического проектирования и в основном представляет новый тип балочной фермы, соединенной деревянными дюбелями разного диаметра. Деформация каждого узла в процессе статического нагружения измеряется на месте и непрерывно с использованием нагрузочного устройства собственной разработки и усовершенствованной измерительной системы. Содержание исследования включает усиление эффекта балочной фермы по сравнению с одинарной фермой и влияние различных способов соединения на механические свойства балочных ферм.Мы можем восстановить механические свойства и механизм отказа по двум аспектам явления и механизма, сравнив результаты испытаний.

Предлагаемое цитирование

Чантонг Мэй, Зели Цюэ, Люлю Чжан, Фейбин Ван, Ифань Гао, Вейчжэнь Цай и Синмэн Ван, 2019 г. » Конструкция узла соединения и оптимизация производительности балочной фермы ,» Главы в: Сайед Хемеда (ред.), Устойчивое строительство и строительные материалы, ИнтехОткрыть.

Обработчик: RePEc:ito:pchaps:164170
DOI: 10.5772/intechopen.80992

Скачать полный текст от издателя

Исправления

Все материалы на этом сайте предоставлены соответствующими издателями и авторами. Вы можете помочь исправить ошибки и упущения. При запросе исправления укажите дескриптор этого элемента: RePEc:ito:pchaps:164170 . См. общую информацию о том, как исправить материал в RePEc.

По техническим вопросам, касающимся этого элемента, или для исправления его авторов, названия, реферата, библиографической информации или информации для загрузки, обращайтесь: .Общие контактные данные провайдера: http://www.intechopen.com .

Если вы создали этот элемент и еще не зарегистрированы в RePEc, мы рекомендуем вам сделать это здесь. Это позволяет связать ваш профиль с этим элементом. Это также позволяет вам принимать потенциальные ссылки на этот элемент, в отношении которых мы не уверены.

У нас нет библиографических ссылок на этот элемент. Вы можете помочь добавить их, используя эту форму .

Если вы знаете об отсутствующих элементах, ссылающихся на этот, вы можете помочь нам создать эти ссылки, добавив соответствующие ссылки таким же образом, как указано выше, для каждого ссылающегося элемента.Если вы являетесь зарегистрированным автором этого элемента, вы также можете проверить вкладку «Цитаты» в своем профиле RePEc Author Service, так как некоторые цитаты могут ожидать подтверждения.

По техническим вопросам, касающимся этого элемента или для исправления его авторов, названия, аннотации, библиографической информации или информации для загрузки, обращайтесь: Slobodan Momcilovic (адрес электронной почты доступен ниже).