Несущие элементы скатных крыш
Несущие конструкции воспринимают нагрузку от собственного веса, веса снега, давления ветра и передают эти нагрузки на стены и отдельные опоры. Несущими конструкциями скатной крыши могут служить:
Деревянные стропильные конструкции чаще всего применяются в качестве несущих элементов скатных крыш коттеджей и других малоэтажных домов.
По сравнению с другими видами конструкций деревянные имеют ряд преимуществ, среди которых: простота производства и проведения монтажа; относительно небольшой вес (при сравнении с металлоконструкциями); возможность использования при больших пролетах (18 м и более); простота и возможность утепления. Для производства таких конструкций используется лес-кругляк, доски или брус. Соединяются отдельные деревянные элементы, как правило, методом врубки или при помощи различных анкеров (болты, гвозди, зубчато-кольцевые шпонки).
Металлические стропильные конструкции применяются, в основном, при возведении зданий общественного или промышленного назначения: гипермаркетов, складов, цехов, вокзалов, бассейнов и т.д. В сфере жилищного строительства использовать металлические стропила экономически невыгодно вследствие их дороговизны, трудности перевозки и монтажа. Однако, в отличие от деревянных стропил металлические конструкции стойки к гниению и пожаробезопасны.
Иногда, в качестве основных несущих элементов применяются железобетонные балки. Железобетонные стропильные балки относятся к подстропильным конструкциям, перекрывающие 12, 18-метровые шаги колонн. При этом такие элементы образуют промежуточные опоры.
Крыши
Общие сведения
Требования, предъявляемые к крышам :
— водонепроницаемость;
— достаточная прочность, устойчивость и долговечность;
— огнестойкость;
— индустриальность;
— экономичность
Для отвода с крыш дождевых и талых вод им придаются уклоны.
В зависимости от величины уклона крыши подразделяются на :
— скатные (с уклоном более 10°);
Форма скатных крыш принимается в зависимости от геометрической формы здания в плане и архитектурных соображений.
Крыши могут быть односкатными, двухскатными, четырехскатными (вальмовыми, полувальмовыми) и многоскатными, а также пирамидальными, коническими, купольными и сводчатыми.
Вальмы — треугольные скаты
Ребра — пересечение скатов, образующие выступающие углы
Все скаты крыши над зданием, как правило, делаются одинакового уклона, величина которого определяется в зависимости от материала кровли и климатических условий района строительства.
Несущие конструкции скатных крыш
Выбор конструкции зависит от расположения в здании опор, величины пролета, уклона крыши, требований огнестойкости, капитальности и т.д.
Наслонные стропила
Для жесткости и устойчивости между стойками и прогонами, а также для разгрузки строительных ног вводят подкосы.
Диагональные (или накосные) стропильные балки опираются в коньке либо на коньковый прогон, либо на прибоины стропильных ног. Стропильные ноги и накосные стропильные балки не должны соприкасаться с каменной кладкой карнизов стен во избежание загнивания.
Все размеры деревянных элементов наслонных стропил определяются расчетом. Мауэрлаты и лежни антисептируются и укладываются на каменные стены с подкладкой толя.
В настоящее время в массовом строительстве получили распространение конструкции сборных деревянных стропил заводского изготовления из сборных укрупненных элементов в виде готовых к монтажу щитов.
Не получили широкого распространения сборные наслонные железобетонные стропила, несмотря на то, что они долговечны, экономичны, несгораемы.
Висячие стропила
Висячие стропила применяют в тех случаях, когда в здании внутренние опоры стены или столбы отсутствуют. В этих случаях пролет между наружными стенами перекрывают стропильными фермами. Применение в чердачных крышах этих ферм имеет целью решить одновременно два вопроса: при отсутствии внутренних опор образовать одно-, двускатную крышу и при тех же условиях подвесить несущие конструкции чердачного перекрытия.
При установке стропильных ферм конструкцию чердачного перекрытия подвешивают на стальных хомутах к затяжке висячих стропил, или к нижнему поясу фермы.
Такие перекрытия называют подвесными. Подвешенные прогоны в свою очередь несут перпендикулярно расположенные к ним деревянные балки, между которыми уложено междубалочное заполнение такое же, как обычно в чердачных перекрытиях.
Однако следует, учесть, чтодля уменьшения нагрузки на висячие стропила или стропильную ферму следует для подвесного перекрытия выбирать конструкцию, имеющую по возможности небольшой собственный вес.
Строительные фермы
Строительные фермы представляют собой плоскую, геометрически не изменяемую решетчатую систему, состоящую из отдельных, связанных между собой элементов (стержней). Геометрическая форма может быть различной, однако в гражданских зданиях применяются преимущественно треугольные фермы.
Стропильные фермы бывают :
Стальные и железобетонные фермы имеют ограниченное применение в гражданском строительстве.
Крыши, составляющие «пятый фасад» зданий, должны иметь и архитектурно-декоративные качества: поверхности крыш просматриваются из окон более высоких зданий, они формируют силуэт застройки и играют активную роль в архитектурной панораме города.
В тех случаях, когда поверхность крыш используют для размещения прогулочных, игровых или спортивных площадок, открытых кафе и пр. (эксплуатируемая кровля), ее покрытие должно также не только отвечать архитектурно-декоративным требованиям. Но и обладать механической прочностью.
Чтобы удовлетворять всем перечисленным требованиям, крыша должна содержать несущие элементы, тепло- и пароизоляцию, гидроизоляцию и основание под нее.
Несущие элементы индустриальных крыш гражданских зданий выполняют преимущественно из железобетона, теплоизоляцию из плитных или засыпных материалов (керамзитовый гравий, пенополистирол, минеральная или стеклянная вата, фибролит, ячеистый бетон и др.)
Все элементы крыши могут быть совмещены в одной многослойной конструкции (крыша) или разъединены пространством чердака (чердачные крыши).
В зависимости от размещения теплоизоляционного слоя различают чердачные крыши с теплым или холодным чердаком. Последняя является наиболее распространенной конструкцией, и в традиционном (по деревянным стропилам), и в индустриальном домостроении.
Совмещенные крыши применяют преимущественно в общественных зданиях.
В жилых домах такие конструкции крыш допускается использовать при высоте дома до четырех этажей.
Несущие конструкции скатных крыш
КРЫШИ
Требования, предъявляемые к крышам:
2. Достаточная прочность, устойчивость и долговечность.
Для отвода с крыш дождевых и талых вод им придаются уклоны.
В зависимости от величины уклона крыши подразделяются на:
— скатные (с уклоном более 10°);
Форма скатных крыш принимается в зависимости от геометрической формы здания в плане и архитектурных соображений.
Крыши могут быть односкатными, двухскатными, четырехскатными (вальмовыми, полувальмовыми) и многоскатными.
 |  |  |  |
| ОДНОСКАТНАЯ | ДВУХСКАТНАЯ | ЧЕТЫРЕХСКАТНАЯ | ШАТРОВАЯ |
 |  | ||
| ПОЛУВАЛЬМОВЫЕ | МНОГОСКАТНЫЕ |
Все скаты крыши над зданием, как правило, делаются одинакового уклона, величина которого определяется в зависимости от материала кровли и климатических условий района строительства.
Несущие конструкции скатных крыш
Выбор конструкции зависит от расположения в здании опор, величины пролета, уклона крыши, требований огнестойкости, капитальности и т.д.
Наслонные стропила
Для жесткости и устойчивости между стойками и прогонами, а также для разгрузки стропильных ног вводят подкосы.
 |
Все размеры деревянных элементов наслонных стропил определяются расчетом. Мауэрлаты и лежни обрабатываются антисептиками и антипиренами и укладываются на каменные стены с подкладкой толя.
РАЗМЕЩЕНИЕ СЛУХОВЫХ ОКОН НА КРЫШАХ РАЗНОЙ ФОРМЫ
ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДКРОВЕЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА
| ЛЁГКАЯ КОНСТРУКЦИЯ ЧЕРДАЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ, ПОДВЕШЕННОГО К СТРОПИЛАМ (ПОДШИВКА СО ШТУКАТУРКОЙ ПО КАМЫШУ) | ЛЁГКОЕ ПОДВЕСНОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ ИЗ ДРЕВЕСНОЦЕМЕНТНЫХ ПЛИТ ТОЛЩИНОЙ 2,5 СМ СО ШТУКАТУРКОЙ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ ТОЛЩИНОЙ 5 СМ |
 |  |
| ПОДВЕСНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ЧЕРДАЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ ИЗ КАЧЕСТВЕННЫХ СТРОГАНЫХ ДОСОК С ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ ТОЛЩИНОЙ 8 СМ | ЛЁГКАЯ КОНСТРУКЦИЯ ПОДВЕСНОГО ЧЕРДАЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ С ПОДШИВКОЙ ИЗ ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫХ ПЛИТ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ ГЛИНОБЕТОНА |
 |  |
1 – стойка; 2 – стропильная нога; 3 – затяжки; 4 – рубероид (рулонный материал); 5 – маты из минеральной ваты; 6 – кровельный пергамин; 7 – подшивка 1,5; 8 – штукатурка по камышу; 9 – цементный набрызг и известковая штукатурка; 10 – древесно – цементные плиты; 11 – облицовка из строганных досок с покрытием 2 см; 12 – облицовка из досок 6х2; 13 – воздушная прослойка; 14 – рейка; 15 – плиты из глинобетона; 16 – кровельный картон; 17 – сололит 4мм.
ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДКРОВЕЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА
МАНСАРДА С НАДСТРОЕННОЙ СТЕНОЙ, В КОТОРОЙ ВЫПОЛНЕНО ОКНО
КОНСТРУКЦИИ МАЛЫХ И БОЛЬШИХ СЛУХОВЫХ ОКОН, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ОСВЕЩЕНИЯ МАНСАРД
ОПИРАНИЕ СТРОПИЛЬНЫХ НОГ НА МАУЭРЛАТ
Висячие стропила
Висячие стропила применяют в тех случаях, когда в здании внутренние опоры стены или столбы отсутствуют. В этих случаях пролет между наружными стенами перекрывают стропильными фермами. Применение в чердачных крышах этих ферм имеет целью решить одновременно два вопроса: при отсутствии внутренних опор образовать одно-, двускатную крышу и при тех же условиях подвесить несущие конструкции чердачного перекрытия.
ВИСЯЧИЕ СТРОПИЛА СКАТНЫХ КРЫШ
1 – прогон; 2,4 – верхний и нижний пояс ферм; 3 – стропильная нога; 5 – балки чердачного перекрытия; 6 – стойка; 7 – прогон чердачного перекрытия; 8 – подкос; 9 – ригель; 10 – накладки из досок; 11- болт; 12 – прибоина; 13 – антисептированная подкладка; 14 – толь; 15 – скоба
При установке стропильных ферм конструкцию чердачного перекрытия подвешивают на стальных хомутах к затяжке висячих стропил, или к нижнему поясу фермы.
Такие перекрытия называют подвесными. Подвешенные прогоны в свою очередь несут перпендикулярно расположенные к ним деревянные балки, между которыми уложено междубалочное заполнение такое же, как обычно в чердачных перекрытиях. Однако следует, учесть, чтодля уменьшения нагрузки на висячие стропила или стропильную ферму следует для подвесного перекрытия выбирать конструкцию, имеющую по возможности небольшой собственный вес.
Дата добавления: 2016-04-14 ; просмотров: 2953 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
9.4. Несущие конструкции скатных крыш
Несущими элементами в скатных крышах служат стропильные конструкции – стропильные балки или стропильные фермы с уложенной на них обрешеткой или опалубкой, либо крупноразмерные плоские элементы – плиты и панели.
На выбор несущих конструкций скатных крыш влияют:
— форма (очертание) здания в плане;
— габариты крыши (величина перекрываемых пролетов);
— нагрузки (собственные, снеговые, ветровые);
— расположение в здании внутренних опор (стен, стоек, столбов);
— требования, предъявляемые к крыше (капитальность, огнестойкость, теплотехнические свойства и др.).
Балочная стропильная конструкция двухскатной крыши может быть решена в виде наслонных, висячих или комбинированных стропил, основным элементом которых являются балки, укладываемые под углом сообразно уклону крыши на наружные стены и внутренние опоры (наслонные стропила), а при отсутствии последних – только на наружные стены (висячие стропила).
9.5. Наслонная система стропил
Наслонные стропила передают на опоры вертикально направленные усилия, поэтому просты в изготовлении и дешевы. В висячих стропилах возникают значительные горизонтальные усилия, распирающие стены. Для восприятия этих усилий, то есть для устранения распора, в систему вводят затяжку, связывающую стропильные ноги между собой, благодаря чему стены испытывают только вертикальное давление. При пролетах более 6 м во избежание провисания затяжек в конструкцию висячих стропил включают дополнительные элементы – подвески и др. Для больших пролетов применяют стропильные фермы – решетчатые конструкции, состоящие из связанных между собой элементов: нижнего и верхнего поясов, стоек и подкосов.
Основными элементами наслонных стропил являются стропильные ноги и поддерживающие их стойки, подкосы, прогоны и ригели. Стропильные ноги в односкатных крышах опираются врубкой на подстропильные брусья (мауэрлаты), укладываемые сверху наружных стен у их внутренней грани, а в двускатных крышах – нижним концом на мауэрлат, верхним – на коньковый прогон.
Схемы наслонных стропильных конструкций односкатных крыш
Схемы наслонных стропильных конструкций двухскатных крыш
Узлы сопряжения брусчатых несущих конструкций
Узлы сопряжения дощатых несущих конструкций
Мауэрлат является опорным брусом, служащим для передачи и равномерного распределения давления от стропил на стены. Для свободного доступа к нижним концам стропильных ног и к мауэрлату его располагают выше перекрытия па 350-500 мм, а в малоэтажных домах – на 100-150 мм. Мауэрлат изготовляется из бревен диаметром 160-170 мм или брусьев сечением 140х160 мм и более.
При частом расположении стропил, а также при малопрочных стенах независимо от принятого расстояния между стропилами мауэрлаты укладывают по всему периметру наружных стен в виде непрерывной ленты. При редком расположении стропил и достаточно прочных стенах мауэрлаты можно заменять брусьями-коротышами длиной 600-700 мм, укладываемыми под все стропильные ноги.
Чтобы стропила но загнивали, мауэрлаты антисептируют и ограждают от стен рулонным изоляционным материалом. В зданиях с деревянными стенами стропильные ноги врезают непосредственно в верхний элемент стены – в обвязку или верхний венец.
Стропильные ноги изготовляют из бревен, стесанных на один кант (сверху), брусьев и досок на ребро. Сечение стропильных ног и расстояние между ними определяют по расчету в зависимости от величины пролета, тина и веса кровли, снеговой нагрузки и др. Наиболее употребительны сечения брусьев 120-140х160-180 мм, досок 40-50х160-180 мм, круглого леса диаметр 120-160 мм. Расстояния в осях между стропилами из бревен и брусьев принимаются равными 1500-2000 мм, из досок – 1000-1500 мм.
Нижние концы стропильных ног, кроме врубки в мауэрлат, дополнительно прикрепляются к нему скобками, а также скрутками из проволоки (чтобы крыша при сильных ветрах не срывалась). Скрутка одним концом охватывает мауэрлат, другим закрепляется за костыль, забитый в стопу на 300-400 мм ниже мауэрлата.
К концам стропильных ног на величину свеса карниза прибивают кобылки – коротыши из досок, поставленных на ребро, заделываемые в карниз. По кобылкам вдоль ската по всему карнизу прибивают опалубку из досок, которая служит основанием для настилки и крепления кровли. Если стропильные ноги выпускаются за мауэрлат и сами являются элементом карниза, кобылки не применяются (в малоэтажных жилых домах и других зданиях).
Чтобы избежать распора, сопряжение стропильных ног в коньке должно быть прочным, не допускающим смещения стропил вдоль ската. Надлежащая прочность стыка достигается врубкой верхних концов стропильных ног вполдерева, постановкой накладок и скреплением нагелями и болтами. Давление от верхних концов стропильных ног, на внутренние опоры передается посредством прогонов, стоек и подкосов.
Прогоны располагают в коньке крыши (коньковый прогон) в двухпролетных зданиях с центральным размещением внутренних опор или сбоку под стропилами (боковые прогоны) – в трехпролетных зданиях и двухпролетных при несимметричном расположении внутренних опор. Устраивают их из бревен диаметром 180-220 мм, брусьев сечением 120х180 мм и более.
Прогоны опирают на торцовые стены, а в промежутке между ними – на стойки, устанавливаемые на внутренние несущие стены или столбы. Стойки изготовляют из бревен диаметром 130-200 мм или брусьев сечением 120х120 мм и более и располагают через 2-3 пары стропильных ног, что составляет в среднем 4000-5000 мм.
Для уменьшения прогиба прогонов и стропильных ног их подпирают соответственно продольными и поперечными подкосами такого же сечения, как и стойки. Продольные подкосы, кроме того, обеспечивают жесткость крыши в продольном направлении.
Установка подкосов позволяет не только уменьшить сечение поддерживаемых ими прогонов и стропильных ног, но и производить наращивание их по длине, если приходится перекрывать большие пролеты. Стык при этом выполняется врубкой (косой накладкой) на нагелях и болтах.
Нижним концом стойки обычно опирают на продольный брус-лежень; в него же врезают поперечные подкосы. При расстоянии между наружными стенами и внутренними опорами более 4000-4500 мм поперечные подкосы устанавливают под всеми стропильными ногами. Если же лежень в конструкции наслонных стропил не предусмотрен, поперечные подкосы ставят только против стоек. При этом на подкосы укладывают боковые прогоны с опиранием на них стропильных ног, а под стойки подкладывают коротыши.
Наряду с подкосами, для повышения жесткости стропил больших размеров, предусматривают ригели (схватки) – горизонтальные элементы, связывающие между собой стропильные ноги. Размещают их под боковыми прогонами или над ними, но так, чтобы по чердаку можно было свободно проходить. Если существует опасность, что стойки сместятся вследствие распора от подкосов, их, как и стропила, схватывают горизонтальными распорками, прикрепляемыми к основаниям стоек.
В четырехскатных крышах, помимо всех этих элементов, наслонных стропил, дополнительно устанавливают диагональные (накосные) стропильные ноги и шпренгели (конструкции, поддерживающие скаты у торцовых стен).
Диагональные стропильные ноги врезают одним концом в мауэрлаты, сходящиеся в углах здания, а верхним опирают на край конькового прогона (в двухпролетных зданиях с центральным расположенном внутренних опор), а если его нет – на прибоины, прикрепляемые к верхним концам ближайшей пары стропильных ног (в трехпролетных зданиях, а также в двухпролетных с несимметричным расположением внутренних опор).
На диагональные стропильные ноги опирают малые стропильные ноги – нарожники – и сопрягают с ними врубкой (обычно сковороднем) заподлицо с поверхностью диагональных стропильных ног, чтобы основание под кровлю в этих мостах находилось в одной плоскости со скатами. Опирание нарожников на диагональные стропильные ноги делают вразбежку, чтобы уменьшить ослабление их врубками. Во избежание ослабления диагональных стропильных ног врубками нарожники иногда опирают на рейки, прибиваемые сбоку наносных стропильных ног.
Если пролеты наносных стропильных ног большие, их подпирают снизу стойками, которые устанавливают на горизонтальные балки, укладываемые по диагонали на наружные стоны. В эти балки можно врезать подкосы, поддерживающие стоики и образующие вместе с ними шпренгели – конструкции, повышающие жесткость стропильной системы.
Все сопряжения элементов стропильной системы выполняются металлическими креплениями – гвоздями, скобами, болтами, набивными пластинами, зубчатыми дисками, кольцами, прибиваемые дисками, крепежными элементами и т.п.
