Как сделать косой прируб
Как сделать сращивание стропил по длине — виды соединений для монтажа
Отправим материал на почту
Проекты домов с мансардой
Стропильные ноги отвечают за целостность крыши, поэтому качество материала и его стойкость к нагрузкам и сопротивление на изгиб – важные показатели при монтаже крыш. Сращивание стропил по длине не должно повлиять на прочность сооружения. Разберемся, как это сделать правильно, рассмотрим виды древесины, из которых изготавливаются стропила, и покажем, как произвести расчет их длины.
Виды древесины для кровли
Для стропильного монтажа, в зависимости от назначения объекта применяют следующие виды пиломатериала:
Древесина хвойных пород, например, лиственница и сосна, чаще всего применяется в обустройстве стропильной системы. Она имеет достаточную прочность, хорошо поддаётся обработке и противостоит гниению. Перед укладкой на крышу материал обрабатывают специальной пропиткой.
Стандартная доска имеет длину 6 метров, брус – 3 метра.
Дефекты, влияющие на качество пиломатериала:
Выбрав правильный пиломатериал, приступают к замерам и сращиванию стропил.
Расчёт размеров стропил по длине и сечению для правильного выбора пиломатериала
Стропильная система на проектной стадии рассматривает варианты пиломатериалов и схему их расположения в стропильной конструкции. От правильных расчётов зависит дальнейшие работы по укладке изоляции, утепления и кровли. Также немалую роль играют устойчивость к нагрузкам при эксплуатации объекта, сопротивление атмосферным изменениям и тектоническому влиянию. Поэтому к расчётам и выбору качественных пиломатериалов подходят очень ответственно.
Для вычисления требуемой длины стропила, определяют угол наклона ската кровли и рассчитывают высоту крыши. Небольшие размеры дома позволят применить цельные доски и брус для создания стропильной конструкции. При более широком скосе в большом сооружении длины пиломатериала может не хватить. Тогда применяют сращивание двух частей древесины, чтобы сделать стропильную ногу соответствующих размеров с небольшим запасом.
Размер пролёта между коньком дома и верхней частью стены соответствует длине стропилины. Сечение балки определяют на основе размера нагрузок и расстояния между двумя соседними стропильными ногами.
Нагрузку на элементы создаёт вес кровли, например, из керамической черепицы или асбоцементного шифера. Такие материалы требуют увеличенного сечения бруса.
Пример:
Схема стропильной конструкции
По периметру стены укладывается мауэрлат – брус, который принимает на себя часть несущей функции, равномерно распределяя на несущие стены. На него будут поставлены основания всех элементов конструкции.
Поперёк здания укладывают прогоны, такие же прогоны будут служить опорой для стропильных ног в середине сооружения.
Поднимают, заранее смонтированные на земле, фермы, которые будут держать конёк и крепят к мауэрлату.
Ставят опоры для конька, укладывают конёк и крепят к нему диагональные, промежуточные стропила.
Укрепляют конструкцию с помощью подкосов, подпорок и ригелей.
На конструкцию укладывают стропила, учитывая проектное расстояние между отдельными балками. Торцы ног упирают в мауэрлат, а верх запиливают и соединяют металлическим крепежом на скошенных углах. На готовое основание укладывают гидроизоляцию, утеплитель и кровлю.
Правильное расположение и способы соединения бруса гарантирует устойчивость при укладке утеплителя и кровли. Дальнейшая эксплуатация объекта во многом зависит от точного проектирования и правильно подобранных пиломатериалов.
Сращенные стропила предпочтительнее закладывать при монтаже крутых скатов крыши, где атмосферные нагрузки в разы ниже, чем на плоских скатах. Плоские скаты зимой нагружаются под действием снега, что давит на пиломатериал под кровлей.
Конструктивные особенности сращивания стропильных ног
Стропильная нога – это расстояние от верхнего уровня стены объекта до конька крыши. Если предусмотрены свисающие стропила, то длину доски или бруса следует увеличить до заданной длины.
Соединяя обрезки тёса, добиваются необходимого размера стропильных ног. При этом учитывается, что узел соединения ведёт себя, как изгибающийся шарнир, поэтому стык следует располагать на участке, где не будет напряжения на изгиб. Расчётное расположение стыка возле подпорки, перекладины или другого элемента, снимающего нагрузку. Брус должен иметь достаточный запас жёсткости по всей длине.
Между мауэрлатом и коньком делают дополнительную опору. Расстояние соединения от опоры равно 1/6 длины всей доски. Придерживаясь заданных параметров, обеспечивают равномерную жёсткость на опорах.
Вальмовые и полувальмовые крыши с диагональным расположением стропил, монтируются из более длинного и прочного бруса, служащего опорой коротким нарожникам. Сращивать нарожники нельзя, только цельный брус.
Наращивание стропил по длине осуществляют несколькими способами, которые применяют, учитывая особенности строительства и потребность в сопротивлении нагрузкам.
Способы сращивания:
Для работ применяют стусло, обеспечивающее точность среза по заданному углу.
Прямая стыковка
Метод позволяет наращивать элемент какой угодно длины, с помощью разных накладок. Детали накладок можно извлечь из разобранной опалубки, обрезки пиломатериалов или остатков уложенных стропилин. Разрешается выбирать в качестве накладки доску или трёхслойную фанеру.
Последовательность работ:
Важно! При обрезке доска не должна расслоиться или разломаться, срез делают ровный, без зазубрин или заусенцев.
Косой прируб
Брус большого сечения плохо поддаётся прямой стыковке, поэтому соединение бруса между собой по длине производят методом косого прируба. Название технологии происходит от вида подрезки концов бруса.
Этапы косого прируба:
Внахлёст
Метод подойдёт, если встал вопрос: как срастить две доски. Жёсткое соединение конструкции делает её востребованной на многих строительных операциях. Способ довольно простой – две доски укладывают одну на другую внахлёст.
Итоговая единица имеет длину, которая подходит к сооружению. Небольшой лишний край просто отпиливают.
Последовательность работ:
Тёс для сращивания стропил по длине должен быть ровный и одинаковый по ширине и толщине. Небольшое расхождение ширины сравнивают с помощью рубанка. Из подобных сплочённых досок получаются довольно крепкие элементы основания крыши.
Видео описание
В этом видео расскажут, как сделать сращивание стропил и расчеты:
Преимущества подобной стыковки в простоте операций, её можно сделать даже непрофессионалу на домашней стройке.
Двойное сращивание
Есть ещё довольно интересный метод удлинения – составные стропилины. Его выполняют, используя доски и короткие обрезки досок. Преимуществом такого метода является практически безотходное строительство, когда в дело идут самые короткие элементы.
Этапы работ:
Двойные срощенные стропильные ноги применяют для обустройства вальмовых и ломаных крыш, сложных конструкций. Парное основание добавляет прочности и стабильной устойчивости в сравнении с обычной доской. Сопротивление на изгиб также достаточно высокое.
Видео описание
В этом видео вы увидите, какие способы соединения стропил можно применять:
Соединение бревна и бруса в длину
Сращивание бруса и бревна по длине имеет глубокие корни в дедовских методах, когда ещё строили только бревенчатые срубы. Наши предки знали, как удлинить стропила по длине правильно. Об этом свидетельствуют старинные деревянные постройки, сохранившиеся до наших лет.
Этапы соединения брёвен:
Также сплачивают косым замком и клином.
Каждое соединение очень прочно и может использоваться в стропильных ногах. Подгонка должна быть точной. Заполнение щелей и сколов щепой или другим материалом приведёт к снижению стойкости бруса. Он станет непригодным для укладки стропил. Для чёткого результата заранее вымеряют и отчерчивают места пропилов.
Видео описание
Смотрите в видео, как наращивать стропила по длине, производить крепление стропил к мауэрлату и ферме:
Коротко о главном
Сращивание стропил даёт серьёзную экономию строительной древесины. На строительной площадке останется минимум древесных отходов.
Для сращивания стропильных ног существует несколько практичных вариантов, каждый из которых можно применить во время строительства дома:
При монтаже стропильной системы важно помнить, что соединение крепежом не должно утяжелять элементы настолько, чтобы стать проблемным для общего веса конструкции под кровлю.
Правильная сплотка даёт такую же выносливость нагрузок, как цельный брус.
Сращивание стропил по длине: особенности процесса
Когда для строительства крыши необходимы длинные стропила, а в наличии их нет, то нужно произвести сращивание стропил по длине. Брус для изготовления стропил, как и сами стропила, имеют стандартные размеры. Чем больше площадь сечения стропил, тем больше их длина.
Для достижения требуемого соотношения между длиной и толщиной стропильных ног можно увеличить толщину стропил, путем присоединения дополнительных элементов (стропильные доски, брус). В этой статье мы расскажем о способах и конструкционных особенностях сращивания стропил в стропильной системе крыши.
Жесткость на изгиб в местах, где происходит стыковка стропил достигается крайне редко, обычно там получаются пластичные шарниры. Для решения этой проблемы стык делают в том месте, где изгибающий момент практически равен нулю.
При устройстве пластичного шарнира, его расстояние от опоры для стропил берут как 15 процентов от шага установки стропил (длины пролета), на котором располагается соединение.
Из-за того, что длина пролетов между такими элементами, как мауэрлат и промежуточная опора для стропил, а также между промежуточной и коньковой опорами абсолютно разная, при стыковании стропил применяют равнопрочную, а не равнопрочную и равнопрогибочную схему, как при стыковании прогонов.
Гораздо важнее по всей длине создать одинаковую прочность стропилины, чем создать равный прогиб. Совсем иная ситуация возникает в коньковом прогоне. Там первоочередная задача – это обеспечение равного прогиба: тогда конек кровли останется на одной высоте.
При строительстве вальмовых крыш используют стропила, которые направлены к углам стен (внутренним или внешним). Такие стропильные ноги называются накосные стропила. Они длиннее обычных и являются опорой для укороченных стропил скатов.
Стропильная система собирается, чаще всего, из отдельных деревянных элементов – стропил, досок, бруса, бревен.
Рассмотрим следующие способы сращивания стропил:
Важно: обратите внимание, что монтаж соединенных балок в строительной системе происходит так, чтобы на места соединений нагрузка влияла как можно меньше.
Сопряжение стропил
Сопряжением называется соединение деталей, при котором детали частично или полностью входят друг в друга. В нашем случае деталями являются деревянные элементы крыши.
Стропила соединяются с балками или мауэрлатом при помощи врезки, либо зубом с шипом, образуя узлы стропил.
Верхняя часть стропильной ноги кладется на коньковый прогон с полным или частичным соединением со встречной стропильной ногой.
Стропильная конструкция, которая была собрана из досок, считается не менее прочной, чем та, которая была изготовлена с использованием жердей и деревянного бруса.
Доски наращиваются или соединяются в определенном порядке и в некоторых случаях их использование гораздо выгоднее использования тяжелого бруса, как с экономической точки зрения, так и по универсальности.
Особенно часто используется доска стропильная при строительстве крыши с холодным чердаком без утепления и дальнейшей его перестройки в мансарду.
Иногда, для увеличения длины стропил, используют стропила, которые соединены двумя досками с просветом.
Особенность данной конструкции в том, что в верхней части стропильной системы достаточно закрепить одинарные стропила, а в верхней части спаренные, которые будут раздвинуты по толщине верхнего стропила.
Находя наиболее рациональные площади сечений, данное сочетание стропил существенно экономит строительный материал и облегчает сбор конструкции соединительных узлов стропил друг с другом и ригелем-схваткой. Вкладыши из обрезков стропильных ног вставляют между стропилинами так, чтоб между ними расстояние не было более семи высот соединяемых досок.
При таких условиях гибкость стропилины спаренной между вкладышами равняется нулю, и стропильная нога работает как цельный элемент. Длина вкладышей при этом должна равняться двум высотам досок и более.
Существует две разновидности стропил из досок: спаренные и составные.
Спаренные стропила
Спаренные стропила состоят как минимум из двух досок, которые складываются друг к другу без зазоров вплотную широкой стороной и по всей длине прошиваются гвоздями через один в шахматном порядке.
При удлинении стропил из спаренных досок, части соединяются встык и внахлест одновременно ко второй парной стропильной доске, что сохраняет прочность стропила и увеличивает его длину.
Важно: выполняя подбор стропил, необходимо следить, чтобы расстояния между стыками сплачиваемых досок соединения были больше одного метра и располагаться в шахматном порядке по стропилу, из-за чего каждый стык защищен цельной доской, а шарнирные соединения не находились напротив друг друга.
Накосные стропила являются наиболее длинными элементами стропильных систем, и спаренная стропильная доска является идеальным материалом для их строительства.
Составные стропила
Для создания составного стропила две деревянные доски одинаковой длины кладутся на ребро и соединяются через третий кусок (вкладыш) между собой. Далее все три доски приколачиваются в два ряда гвоздями. Длина вкладыша должна быть больше, чем две высоты доски.
Шаг установки стропил между вкладышами должен быть меньше чем значение толщины сращиваемых досок, умноженное на семь. Первый вкладыш устанавливают в начале стропил, тогда стропильная нога будет иметь толщину трех досок.
Верхнюю часть стропила делают из одной доски, которую, как вкладыш, крепят гвоздями между боковыми досками и укладывают на коньковый брус.
Составные стропила никогда не используют как диагональные стропила.
Сращивание стропил по длине: правильные способы
Деревянные стропильные ноги изготавливаются из бруса или доски, сечение которых зависит от расчетной нагрузки на конструкцию. При необходимости выполняется сращивание стропил с целью увеличить длину элемента.
Расчет длины и сечения стропил, подготовка материала
В частном строительстве для возведения стропильной системы традиционно используется пиломатериал. Металлические или железобетонные конструкции встречаются значительно реже. Разработка проекта каркаса крыши подразумевает выполнение целого ряда расчетов, которые позволяют подобрать оптимальные параметры для каждого элемента стропильной системы. Стропила в процессе эксплуатации крыши принимают на себя основную внешнюю нагрузку, и к прочности данного элемента предъявляются повышенные требования.
Чтобы вычислить требуемую длину стропильной ноги, необходимо определиться с углом наклона кровли и рассчитать высоту крыши, исходя из ширины дома. Наслонные или висячие стропила при небольших размерах дома могут выполняться из цельного бруса или доски. Если длина имеющегося пиломатериала недостаточна, требуется выполнить сращивание, чтобы стропильная нога соответствовала заданным размерам.
Длина стропила зависит от размера пролета между коньком и верхней частью стены дома. Сечение стропильной ноги выбирается в зависимости от расчетной нагрузки и расстояния между ними. Усредненные значения приведены в таблице. Если в качестве кровельного покрытия предполагается использовать керамическую черепицу либо асбоцементный шифер, каркас крыши желательно возводить из пиломатериала увеличенного сечения.
Выбирая материал для изготовления стропил, предпочтение рекомендуется отдать древесине хвойных пород. Она легко обрабатывается, хорошо противостоит гниению, имеет необходимую прочность. Подготовленные к монтажу стропилины и другие элементы каркаса крыши следует пропитать огнебиозащитным составом.
При необходимости выполнить сращивание стропил по длине, важно выбрать оптимальную технологию, которая позволит обеспечить расчетную прочность конструкции. На видео представлены основные способы сращивания стропильных ног по длине.
Конструктивные особенности сращивания стропил
Увеличение длины стропильных ног производится за счет соединения коротких элементов из доски или бруса. Узел стыковки (практически при любом методе наращивания) представляет собой пластичный шарнир. Но стропилина должна иметь необходимую жесткость по всей длине, поэтому стык должен располагаться в том месте, где практически отсутствует изгибающий момент. С этой целью стык (пластичный шарнир) должен располагаться на определенном расстоянии от опоры, которое составляет 15% от длины пролета, перекрываемого стропилом.
Следует учитывать, что расстояние от мауэрлата до промежуточной стропильной опоры отличается от расстояния между этой же опорой и коньком. Это требует использования равнопрочной схемы – необходимо обеспечить одинаковую прочность по всей длине, создание равного прогиба не требуется.
Особые требования к прочности предъявляются к накосным (диагональным) стропилам вальмовых и полувальмовых крыш. Они превышают по длине стропила боковых скатов и служат опорой для нарожников – укороченных стропильных ног.
Сращивание стропил, при необходимости увеличить их длину, выполняется по следующим технологиям:
Использования такого инструмента, как стусло, дает возможность отрезать концы досок строго под заданным углом, обеспечивая необходимую плотность стыков.
Соединение встык
Метод соединения встык дает возможность нарастить стропильную ногу, используя специальную накладку. Чтобы правильно выполнить соединение, требуется стыкуемые концы досок или бруса отрезать строго под углом 90°. Это позволит предотвратить образования прогиба под нагрузкой в месте стыка торцов стыкуемых стропил.
Срезанные торцы соединяются и закрепляются посредством металлического крепежа либо используются накладки из обрезков доски, устанавливаемые с обеих сторон соединения. Каждая накладка должна быть прибита гвоздями, расположенными в шахматном порядке.
Метод «косого прируба»
Если соединение встык более всего подходит для сращивания стропильных досок, метод косого прируба идеально подходит для увеличения стропильной ноги из бруса большого сечения. Данная технология получила свое название из-за принципа подрезки элементов. Соприкасающиеся концы досок необходимо подрезать под определенным углом.
Элементы, выполненные из бруса, плотно стыкуются полученными плоскостями. В месте соединения требуется выполнить сквозное вертикальное отверстие под шпильку или болт. Важно, чтобы диаметр отверстия точно соответствовал диаметру крепежного элемента (12 или 14 мм) или был меньше на 1 мм. В этом случае крепление плотно сидит в древесине и отсутствует люфт, который может создать нагрузку на изгиб.
При установке шпилек или ботов необходимо использовать широкие металлические шайбы, чтобы крепеж со временем не повредил древесину.
Соединение внахлест
Срастить стропильные доски можно внахлест – это дает возможность создать жесткое соединение. Данный способ удлинения достаточно прост: две доски укладываются друг на друга с нахлестом, длина которого должна составлять не менее одного метра. Соединение досок выполняется при помощи гвоздей – крепежные элементы устанавливаются в шахматном порядке.
Крепление элементов внахлест – наиболее простой способ стыковки наращивания стропильных ног. В этом случае не требуется соблюдать точность подрезки элементов. Вместо гвоздей в качестве крепежа могут применяться шпильки с шайбами и гайками.
Спаренные и составные стропила из досок
В качестве удлиненных стропильных ног используются конструкции, выполненные из досок – спаренные и составные.
Спаренные выполняются из двух или более досок, соединенных широкими сторонами, которые сшиваются друг с другом с помощью гвоздей, расположенных в шахматном порядке. Чтобы увеличить длину стропильной ноги, соединенные попарно доски стыкуются внахлест и встык с другой спаренной системой. Это дает возможность создать равнопрочную конструкцию, способную выдержать высокие нагрузки. Удлиненные стропильные ноги из спаренных досок практически не уступают стропилам из цельного бруса и могут применяться для создания накосных стропил для вальмовых и полувальмовых крыш.
При удлинении стропильной ноги важно, чтобы сплачиваемые доски располагались со сдвигом не менее, чем на метр. Соединения должны располагаться в шахматном порядке, чтобы каждый стык был закрыт цельной доской.
Составное стропило изготавливается из трех досок. Основой конструкции являются две доски, имеющие одинаковую длину. Между ними укладывается третья доска, по ширине соответствующая основным. Ее длина должна обеспечить необходимую длину стропильной доски. Свободный промежуток между двумя основными досками заполняется обрезками доски, ширина которых соответствует доске-вкладышу. Вся конструкция прошивается гвоздями. Дополнительная доска должна заходить между основными не менее чем на метр по длине. Она закрепляется гвоздями, расположенными в шахматном порядке.
Надежность составных стропил существенно уступает спаренным конструкциям. Составные системы могут с успехом использоваться для возведения скатных кровель, но их нельзя применять в качестве накосных стропил вальмовых крыш.
Чтобы правильно выполнить монтаж удлиненных балок, необходимо учитывать место расположения стыков нарощенной конструкции. Они должны располагаться недалеко от опоры, что в минимальной степени подвергаться нагрузкам на изгиб. Наращивание стропил – экономически выгодный шаг, так как позволяет применять унифицированные материалы для создания конструкций необходимой длины.
Тематическое видео в статье дает возможность подробно ознакомиться с тем, как правильно выполнить стыковку элементов стропила при наращивании.