Наслонная стропильная система двухскатной крыши: Стропильная система двухскатной крыши – расчет, монтаж, установка стропил своими руками

конструкция, система, узлы, правила монтажа

Последнее обновление статьи 06.06.2022

Крыша, кроме придания архитектурной выразительности сооружению, должна иметь достаточную прочность и надежность. Обеспечение прочностных характеристик крыши достигается путем установки на нее стропильных конструкций и обрешетки, которые передают постоянные и временные нагрузки на стены сооружения.

Для зданий, имеющих внутренние несущие стены или буферные (промежуточные) опоры, используют наслонные стропила.

Содержание

Элементы конструкции наслонных стропил

Характерной особенностью наслонных стропильных систем является их долговечность, ввиду эксплуатации под сквозным проветриванием, что предотвращает возможное загнивание деревянных наслонных стропил и их выход из строя. Относительная простота устройства и выполнения также играют немаловажную роль.

Система наслонных стропил состоит из следующих конструктивных элементов:

• стропильная нога;
• подстропильные элементы;
• обрешетка (настил).

Наслонная стропильная система односкатной крыши включает в себя отдельные стропила, опирающиеся своими краями на противоположные стены сооружения. В случае с двухскатной крышей, стропильная система состоит из пары наклонных стропильных ног, которые упираются нижними краями на стены, а верхними краями на прогон, который поддерживается стойками.

расположение наслонных стропил для односкатной крыши

В случаях увеличения длины пролета возникает вероятность прогиба или выворачивания стропильной ноги. Для предотвращения этого применяют упорные подстропильные элементы: стойки и подкосы (подстропильные ноги). Эти элементы используются и при стыковке стропил из нескольких досок для обеспечения дополнительной прочности.

расположение наслонных стропил для двухскатных крыш

Существует два вида наслонных стропильных систем: безраспорная и распорная. Узлы опирания и способ соединения стропильных ног определяют, будет ли создаваться распор на стены или нет.

Безраспорная наслонная система стропил

В безраспорной наслонной системе стропильная нога работает на изгиб и не передает распирающего горизонтального усилия на стены.

Существует три варианта реализации безраспорных наслонных стропил:

• К низу стропильной ноги крепится опорный брусок или делается запил (врубка) и упирается в мауэрлат.

инсталляция стропил к мауэрлату и коньку

Вверху стропила делается увеличенный горизонтальный запил (врубка) со скосом под некоторым углом для того, чтобы не произошло упора в прогон боковой щекой и не создалось сопротивление изгибу стропила.Хотя на краях стропила изгибающий момент стремится к нулю, его подрезка в этих местах допустима, но имеет пределы по глубине: при высоте стропила h≥180 мм не более 0.3h, при высоте h=120-180 мм не более 0.4h и при высоте h≤120 мм не более 0.5h.

Для всех вариантов длина подрезки (зона опирания) не должна превышать высоту сечения стропила. Когда по каким-то причинам подрезку верха стропила выполнить невозможно его наращивают искусственно обрезком стропила и крепят монтажными пластинами с двух сторон.

При монтаже необходимо добиться максимально горизонтальной поверхности верхней врубки, иначе, при изменении вида опирания, система станет распорной!

• Наиболее распространенный вариант, когда низ наслонной стропильной ноги делается на ползуне. Верх закрепляется при помощи гвоздевого боя или болтового соединения, либо стропила упирают друг в друга и объединяют металлическими зубчатыми пластинами или деревянными накладками.

вариант установки наслонных стропил с закрепленными опорами

В этом варианте, при креплении стропила к мауэрлату, необходимо обратить внимание на рассчитанный проектный шаг. Крепление стропила может происходить при помощи двух гвоздей, вбитых под некоторым углом в боковые поверхности, либо с помощью одного гвоздя, забитого через верх, либо при помощи гибкой пластины.

• При жестком защемлении конькового узла, когда верх жестко фиксируют, а низ делают на ползуне, также не возникает распора на стены. В таком случае, в жестко соединенном коньковом узле появляется максимальный изгибающий момент, стремящийся разрушить узел, и стропильные ноги получают гораздо меньший прогиб. Применив жесткое защемление верха стропил, мы получим некоторый запас прочности, который увеличит их несущую способность.

наслонные стропила без врубки в мауэрлат с защемлением конька

Все варианты включают в себя общий принцип: один край стропила делается на шарнире, позволяющем только поворот, другой край делается на скользящей опоре, допускающей поворот. Крепление на жестких опорах и ползунах выполняют различными вариантами: гвоздевым боем, скобами, крепежными пластинами.

Все три варианта при воздействии неравномерной нагрузки и разных углах наклона скатов крыши имеют статическую устойчивость, если коньковой прогон опирается концами на фронтоны стен. В случае опирания конькового прогона на стойки — ситуация становится хуже.

Во втором и третьем варианте, где коньковой прогон опирается на стойки, статическая устойчивость обеспечивается при равномерной нагрузке на оба ската крыши и одинаковом угле наклона. На практике добиться совершенно симметричных скатов крыши проблематично.

Нагрузка неравномерно распределяется по скатам крыши ввиду поступательного таяния снега или давления ветра с определенной стороны. Первый вариант допускает разные углы наклона скатов и хорошо справляется с неравномерными нагрузками только при условии безусловной вертикальности стоек, удерживающих коньковой прогон.

устойчивость наслонных стропил

Распорная система наслонных стропил

Если взять три варианта безраспорных стропильных систем и заменить в них опоры с двумя степенями свободы на опоры с одной степенью свободы, то получим распорную систему. Для первого варианта, чтобы получить распорную систему, необходимо верхние края стропильных ног жестко зафиксировать при помощи гвоздей или болтов и получить, таким образом, шарнирную опору.

распорная система стропил

Расчетные схемы почти такие же, как для безраспорных наслонных стропил, конструкция и узлы также неизменны. Напряжение сжатия и изгиба остается прежним, появляется распор, который оказывает раздвигающее усилие на стены сооружения. Такую систему, которая включает в себя наслонные и висячие стропила, можно называть смешанной (гибридной).

Распорная система статически устойчива к любым видам нагрузок и требует жесткой фиксации мауэрлата на стене. Установка жестких коньковых прогонов также позволяет снизить распор на стены. Жесткость прогона увеличивается путем добавления стоек, подкосов и консольных балок и, особенно актуальна, для домов, рубленных из бревна, брусовых и легкого бетона. Панельные, бетонные и кирпичные дома переносят распор гораздо лучше.

Подстропильные элементы конструкции

Чтобы придать устойчивость системе, конструкция наслонных стропил оборудуется горизонтальной схваткой. Она немного повышает устойчивость системы, но не в значительной мере. Крепление схватки происходит в местах пересечения со стойками, поддерживающими коньковой прогон.

Схватка работает как на сжатие, в случаях появления на крыше равномерной нагрузки, так и на растяжение, в случае прогиба или просадки конькового прогона, но это уже предаварийный вариант работы. Располагают схватки на высоте не менее 1.8 метра для нормального прохождения человека по чердачному помещению. При выносе конца стропилины за стену, устойчивость конструкции достигается в любых сочетаниях нагрузок.

схватка в наслонной стропильной системе

При креплении горизонтальных схваток, отверстия делают равными или меньше на 1 мм диаметра болтов (или шпилек). Это позволит, при наступлении аварийной ситуации, сразу же работать схватке, не выбирая зазор между болтом (шпилькой) и стенкой отверстия!

Повысить устойчивость наслонных стропил и системы в целом можно путем жесткой фиксации низа стоек, поддерживающих коньковой прогон. Но это не всегда возможно из-за конструктивных особенностей чердачного перекрытия.

фиксация низа стоек

При использовании подкоса, у стропила появляется третья опора, которая превращает ее в двухпролетную неразрезную балку. Подкосы крепятся под углом не менее 45° к горизонту при помощи накладок или опорного бруска.

схемы крепления подкосов

В сооружениях, имеющих две внутренние несущие стены, применяют подстропильные конструкции, которые состоят из сквозных прогонов и опираются на лежень через брусья стоек, а лежень на внутренние стены.

стропильная система с двумя внутренними стенами

Правильный выбор конструкции стропил, а также всех составных элементов сделают крышу прочной, устойчивой и надежной.

Стропильная система прямой двухскатной крыши

Пожалуйста, оцените
Оценка 1Оценка 2Оценка 3Оценка 4Оценка 5

На что будут опираться стропила для двускатной крыши, зависит от материала, использованного для строительства дома (верхнего этажа, если их несколько):

• В каркасных деревянных домах стропила опираются на верхнюю обвязку,
• В срубовых домах или деревянных домах из бруса — на верхние венцы,
• В кирпичных или каменных домах — на предварительно подготовленный мауэрлат (опорные брусья)

Если стропила перекрывают небольшой пролёт, то дополнительных укреплений почти не требуется. Но если ширина фронтона велика, то в конструкции стропил появляются стойки, распорки, подкосы, ригели и т. д. Все эти дополнительные детали служат для придания стропильной ферме жёсткости. В зависимости от размеров и характеристик покрываемого строения, выбирают висячие или наслонные стропила. И так как прямая двускатная крыша имеет самую простую стропильную конструкцию, на её примере и рассмотрим все виды этой конструкции.

Если дом имеет столбчатые промежуточные опоры или среднюю несущую стену, то выбирают наслонные стропила, которые нижними концами опираются на верхушки стены, а верхним концом — на стойку. В этом случае существенно экономятся не только силы, но и пиломатериалы.

Если же возведение наслонных стропил невозможно, собирают висячие, их концы опираются только на верхушку стен. Чтобы компенсировать возникающее при такой конструкции распирающее усилие, используют затяжку, которая соединяет стропильные ноги. Она может быть металлической или деревянной, располагаться может на любой высоте. При этом, если затяжка располагается у основания стропил, то она же становится балкой перекрытия. Важно, что чем дальше затяжка от основания, тем большее сечение она должна иметь. Кроме затяжки, висячие стропила могут иметь и другие составные части: подкосы, ригели, бабки, шпалы, балки и прогоны.

Хотя мансардную крышу и относят обычно к двускатным из-за внешнего сходства, её стропильная система значительно отличается от всех остальных. Самое главное отличие состоит в том, что нагрузка идёт не на стены дома, а на балку перекрытия. Возможны два варианта стропильной фермы: только из наслонных стропил или из наслонных и висячих.

Смешанная стропильная система начинается с балки перекрытия, которую делают с обеих сторон выступающей за стены дома и крепят к верхней части стены. Затем устанавливают наслонные нижние стропила, укрепляя их подкосами и стойками. Стойку врезают в балку для лучшего крепления, но глубина должна быть меньше трети сечения. Нижние стропила испытывают самую большую нагрузку, так как к весу верхней части крыши и боковой кровли добавляется ещё ветер. Чтобы крышу не сорвало ветром, нижние стропила дополнительно закрепляют анкерными соединениями, схватками и проволочными скрутками. Можно также в месте пересечения стропильной ноги и подкоса установить ещё одну стойку, упирающуюся нижним концом в балку в том месте, где она опирается на несущую стену.

Верхние висячие стропила устанавливают по описанному в предыдущем разделе схеме, где затяжка становится второй балкой перекрытия.

Наслонная стропильная система мансардной крыши также начинается с нижних стропил, которые монтируются почти так же, как в случае смешанной. Отличаются места опора стропил и, соответственно, несущая часть конструкции. Вся нагрузка в этом случае приходится на каркас мансарды. Именно его и собирают в первую очередь. Составляют его две стойки и верхняя балка перекрытия, по большому счёту, к ней же относится уложенный на балку перекрытия мансарды прогон.

Если в предыдущем случае затяжка опиралась на стропила, то в этом всё наоборот. На верхнюю балку опирается прогон, а на место их соединения опираются нижние стропила. Можно также уложить боковой прогон на нижнюю балку, тогда нижние стропила будут опираться на него, но это необязательно. Если укладывается тяжёлый кровельный материал, можно укротить пролёт стропильной ноги, соединив её со стойкой дополнительными балками.

Верхние стропила будут нижним концом опираться на верхний боковой прогон (или в отсутствие нижнего — на единственный боковой), а верхней частью на коньковый прогон. Боковой прогон уже готов, значит, нужно установить на место коньковый. Для этого используют стойку, располагая её посередине балки перекрытия мансарды, а с коньковым прогоном соединяют дополнительными брусками.

Один из важных показателей — шаг стропил. Чем он меньше, тем большие нагрузки способна будет выдержать крыша. Важно также не путать, где именно находится несущая часть конструкции. Дополнительное сцепление частей даёт обрешетка.

New Truss+: автоматическое создание сложных систем ферм крыши в Revit — Agacad

Новое расширенное расширение для Truss+ уже здесь! В дополнение к автоматизации сложных систем деревянных и металлических ферм, последние версии AGACAD Wood/Metal Framing Roof более удобны и гибки благодаря дополнительным возможностям для создания и свободного изменения различных компоновок ферм крыши и отдельных конструкций ферм.

Кроме того, системы ферм могут быть созданы для крыш с различными уклонами вальмовых и боковых сторон, и для ваших проектов будут доступны дополнительные варианты каркаса свеса фермы.

Давайте рассмотрим последние обновления один за другим.

1. Создание и изменение 3D-сеток, созданных одной линией крыши

Используя Truss+, мы можем создавать полные сложные системы ферм одновременно с настраиваемой трехмерной сеткой, пропуская ограниченный и трудоемкий стандартный процесс вставки семейств ферм Revit®.

Работать с 3D сетками стало намного проще. В то время как в прошлом нам приходилось выбирать несколько символических линий модели для создания 3D-сетки, теперь, если крыша создается с помощью команды «Выбрать стены», мы можем создать сетку, выбрав только крышу и одну символическую линию.

Сначала нажмите «Вставить сетку ферменной системы по одной линии крыши», затем выберите крышу, символическую линию и выберите тип сетки системы:

Все углы наклона, свесы, отступы и другие значения настраиваются автоматически, поэтому вам не нужно ничего вычислять.

Ранее, после создания сетки, мы могли изменить ее только с помощью функции «Изменить сетку ферменной системы», но теперь мы также можем сделать это, просто изменив «Параметры экземпляра».

В этом случае я удалил галочку «Установить главную крышу», чтобы позже можно было вставить сетку установки долины для этой системы. В этом примере я добавил 3 слоя балки:

Наконец, я выбрал сетку и сгенерировал набор Valley Сетка:

Я использовал ту же функцию «Вставить сетку ферменной системы по одной линии крыши» для создания других сеток на этой крыше. Для фронтонов я оставил галочку «Установить главную крышу» и создал «Последнюю общую ферму», чтобы позже можно было автоматически расположить фермы по всей крыше:

Вот оно! Всего создано 3D-сеток:

2. Создание ферм с помощью трехмерных сеток и автоматического распределения по всей крыше

После автоматического создания ферм на созданных трехмерных сетках мы можем автоматически расположить их по всей крыше:

После выбора фермы и использования «Копировать/Массив/Автомассив фермы крыши/пола» и выбора «Автомассив» функция «Автомассив» автоматически вычисляет, что 5 ферм необходимо расположить слева от выбранной фермы , до «Последней общей фермы», созданной ранее:

Наконец, после авторасстановки ферм по обеим сторонам крыши, мы можем автоматически расположить их посередине, выбрав две фермы и «Автокопировать две фермы» — посередине:

Вот оно!

3.

Сложный стропильный каркас крыши

Одной из основных характеристик новой фермы + является возможность комбинировать старый метод, который позволяет нам «Вставить сетку ферменной системы по линиям крыши», и новый метод, который позволяет «Вставить сетку ферменной системы по одной линии крыши». Таким образом, мы можем создавать особенно сложные системы ферм для различных ситуаций:

Другой пример:

Сгенерировано ферм:

4. Создавайте параметрические семейства ферм уникальной формы даже для нескольких крыш

Truss+ позволяет создавать параметрические семейства ферм уникальной формы на основе линий модели и даже нескольких крыш (в прошлом мы могли создавать их только для одной сплошной крыши, смоделированной в Revit) для немедленного использования в ваших проектах с помощью Truss Builder.

Как вы, возможно, уже знаете, Truss+ RT имеет встроенный конструктор ферм, который позволяет пользователю создавать собственные конструкции ферм и использовать их в другом проекте.

После рисования линии модели на правильном уровне мы можем выбрать ее и использовать «Создать тип фермы крыши из линий модели»:

Откроется окно Truss Builder со схемой, созданной на основе линии модели (нижний пояс) и формы крыши Revit (верхний пояс), и мы сможем создать эскиз пользовательской сети:

Результат:

5. Изменение ферм с помощью конструктора ферм

Отныне Truss Builder можно использовать не только для новых творений, но и для модификаций. Автоматически сгенерированные фермы можно отправить в Truss Builder, и оттуда мы можем спроектировать желаемую сеть.

Просто выберите ферму и используйте «Изменить тип фермы крыши»:

Откроется окно Конструктор фермы со схемой, уже созданной на основе верхнего и нижнего поясов выбранной фермы. По этой схеме мы и сможем набросать собственную паутину:

Результат:

6. Конечная стропильная крыша

Truss+ автоматически преобразует понижающую ферменную систему в оконечную систему на основе пролета:

7.

Замена ферм

Если вам нужно заменить ферму, которая уже была сгенерирована на вашей крыше, это будет очень быстро и легко с новыми версиями фермы +.

Процесс очень прост: вы сможете выбрать одну ферму или фермы из одной группы, идентичные фермы из одной группы или фермы из одной сетки. Затем замените их автоматически, выбрав нужную ферму из базы данных или модели:

.

8. Каркас свеса

И последнее, но не менее важное: в последних версиях Wood Framing Truss+ у вас будет больше вариантов каркаса свеса фермы на выбор:

Окончательное решение для деревянных/металлических каркасов с Revit

Топ-пользователи Revit называют пакет Wood/Metal Framing Suite от AGACAD самым мощным и гибким программным обеспечением BIM на рынке для конструкций с многослойными деревянными или металлическими каркасными стенами, полами и крышами. Это включает в себя сборные панели, стропила и фермы, а также отличные решения SIP, CLT и стоечно-балочные решения.

Усовершенствованная автоматизация и встроенные передовые методы помогают специалистам по BIM делать оптимальный выбор, работать намного быстрее и избегать ошибок на каждом этапе — от проектирования и документации до изготовления и строительства.

Легко и быстро добавлять, изменять или отмечать только нужные элементы или параметры, распределять детали, гибко управлять отверстиями и соединениями и находить конфликты. Рамы динамически обновляются и адаптируются, обеспечивая постоянную точность рабочих чертежей и списков вырезов.

Открытая сетчатая ферма RedBuilt™

Открытые сетчатые фермы, изготовленные на века и на заказ

Местные технические представители RedBuilt тесно сотрудничают с архитекторами и инженерами для создания индивидуальных заказов на открытые сетчатые фермы, поддерживающие площади пола и крыши высотой до 100 футов и более. Эти прочные и легкие фермы, изготовленные вручную в точном соответствии с вашими требованиями, адаптируются к любой конструкции.

Краткий обзор наших деревянных и стальных ферм:

Прочные и легкие

Доступны с пролетами более 100 футов

Изготовление на заказ в соответствии со спецификациями вашего проекта

Гибкие варианты инновационного, экономичного дизайна

Open Web Фермы доступны в девяти профилях, поэтому вы можете спроектировать и построить практически все. Независимо от того, является ли ваш проект невероятно длительным или представляет собой типичную легкую коммерческую работу, у нас есть решение. Благодаря высокому соотношению прочности к весу фермы с открытой стенкой идеально подходят для больших открытых пространств и легкого монтажа сантехники, электропроводки и воздуховодов. Мы изготавливаем каждую ферму вручную специально для вашей работы, а затем отправляем ее в вертикальном положении для обеспечения строгого контроля качества.

И вы получите больше, чем продукт. Ваш местный представитель может помочь с конфигурацией проекта, бюджетным ценообразованием, интеграцией системы здания, подробными спецификациями и поддержкой на протяжении всей сборки.

Интересуетесь возможностями? Наши региональные технические представители могут помочь от спецификации до установки. Поговорите с техническим представителем.

ПОСМОТРЕТЬ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ИНСТРУКЦИИ

Зачем выбирать фермы RedBuilt™ Open Web?

Открытые веб-фермы	Другие фермы
Изготовлено на заказ Фермы изготавливаются в точном соответствии с вашими спецификациями на 1 из 3 предприятий в США.	Готово Продукт продается с конвейера, каждый такой же, как и последний.
Стойка поставляется Качество изготовления ферм недостаточно хорошее. Наши фермы сохраняют свое качество во время установки и после нее.	Поставляется, но они подходят Фермы часто перевозятся в горизонтальном положении, что может нарушить структурную целостность.
Помощь на рынке Получите помощь от технических представителей, которые специализируются в вашем регионе и поддерживаются нашей опытной технической командой.	No In-Market Help Поддержка осуществляется косвенно через сотрудников отдела продаж, которые могут иметь ограниченный опыт работы с продуктом.

Суть? Мы облегчаем вашу нагрузку, помогая вам сократить количество ошибок и временных циклов.

Получите бесплатную консультацию

ПОСМОТРЕТЬ БОЛЬШЕ ФЕРМ В ДЕЙСТВИИ

Наши фермы служат десятилетиями.

Каждая поставляемая нами ферма с открытой сеткой построена на основе истории, целостности и качества. В конце 1950-х годов основатели RedBuilt изобрели инновационную композитную стальную и инженерную деревянную ферму с открытой стенкой. Сегодня RedBuilt со штаб-квартирой в Бойсе, штат Айдахо, владеет и управляет четырьмя производственными предприятиями, пятью дизайнерскими центрами и общенациональной группой технических продаж, внедренной и работающей в местных сообществах. По мере того, как потребности в конструкциях меняются, мы совместно работаем над предоставлением целостных решений от ферм с открытой стенкой до двутавровых балок, LVL, стеновых панелей и многого другого.