Коньковый прогон: Коньковый прогон и коньковая доска

Коньковый брус – конёк строительства

Особенным «коньком» в умении строителей можно считать установку конькового бруса – верхней перекладины, предназначенной для крепления стропил в некоторых моделях крыши. Зачастую и сам брус требует установки дополнительных подпорок, особенно, когда коньковая часть чердачного помещения имеет расчётную длину более 4,5 метра.

 Тем не менее, при любой конструкции конькового бруса важным для него остаётся решение задач:

 
• равномерно распределить общий вес крыши на фронтоны;

 

• равномерно распределить площадь и силу давления по боковому периметру;

 

• придать жесткость конструкции стропильной системы.

Для конькового бруса важна ещё и задача поддерживать геометрию крыши, особенно при длине более 4, 5 метров, чтобы иметь возможность монтировать стропила без использования шаблона. Стропила ложатся верхней частью на коньковую балку, а нижней частью – на мауэрлат.

Древесина для конькового прогона

 Строительство деревянных домов из профилированного бруса предусматривает использование стропильной системы в соответствии с конструктивными особенностями здания. С учётом того, что коньковый брус несёт на себе большую эксплуатационную нагрузку, он производится из надёжных пиломатериалов. Вес конькового бруса не должен увеличивать общий вес крыши, а по прочности он должен быть таким, чтобы долгие годы эксплуатации безукоризненно выполнять возложенные на него функции. Поэтому для конькового бруса, так же как и для всей стропильной системы, выбирается сосновый пиломатериал, чтобы брус вышел сечением не менее 20х20 см.

В вершине стропильной конструкции любой крыши укладывается коньковый прогон

Для строительства жилого дома 8х8 из бруса, у которого крыша будет покрываться шифером или гибкой черепицей, все составные части стропильной системы, включая коньковый прогон, изготавливаются из хорошо просушенной сосновой древесины. В строительстве бани, где горячий пар может повредить деревянной конструкции, для стропил используются пиломатериалы из лиственницы. К тому же, бане требуется тяжелая крыша, оптимально задерживающая тепло. Лёгкая сосна здесь не подходит, нужна более прочная и тяжёлая лиственница.

 Лиственница для производства конькового прогона используется и в том случае, когда жилому дому планируется тяжелая черепичная крыша, под которую требуется сооружать очень прочный и такой же тяжелый стропильный каркас. Здесь расчёты учитывают, чтобы нагрузку от общего веса крыши выдерживали стены дома.

 Выбор материалов, используемых в конструкции стропильной системы, зависит от конструкции строения. Поэтому квалифицированное решение могут принять только профессионалы.

Коньковый прогон в стропильной системе

 Когда стропилам требуется центральная опора, используется установка конькового прогона. Он упирается двумя сторонами на параллельные несущие стены.

 Высота монтажа конькового бруса определяется по:

 
• проектной ширине дома;

 

• среднегодовому количеству зимних осадков;

 

• наличию сильных ветров.

Особенность монтажа конькового бруса заключается в том, чтобы исключить его сверление и забивание гвоздей. Это необходимо для:

 
• предотвращения образования трещин;

 

• сохранения целостности бруса;

 

• обеспечения надёжности стропильной системы.

Конструкция двухскатной крыши требует обязательной установки конькового прогона. В дальнейшем он служит коньком крыши. При строительстве дома из бруса 6 на 6 коньковый прогон готовится из цельного бруса или бревна, который конструктивно опирается на два фронтона, без использования дополнительных опор. Если проектная длина дома превышает 6 метров, используется составной коньковый прогон и строительные фермы. Не зависимо от проектной длины дома, длина конькового бруса определяется таким образом, чтобы он точно лежал на выступах наружных фронтонов.

 
• теплый угол ласточкин хвост

Строительство деревянных домов предполагает использование несколько видов соединения брусьев. Современное строительство выходит на высокий уровень экологичности и надёжности жилья, когда даже соединения между брусьями в конструкции дома являются практичными, прочными. Их задача – сделать дом тёплым.

личный опыт + инструкции и советы

Наверное, возведение конструкции кровли – наиболее ответственный и сложный этап в строительстве всего дома. Нужно все измерить, подогнать, подпилить – мороки уйма. И любая ошибка может стоить дорого. С такими мыслями я начал стройку своего дома из глиняного кирпича. Изначально планировал стены выгнать самостоятельно, а крышу перепоручить профессионалам.

Но потом, когда стены уже стояли, а лишних денег на кровельщиков не предвиделось, я решил поменять свою точку зрения. Обложился литературой, почитал информацию в интернете, некоторые вопросы уточнил у спецов и, на основе полученных знаний, вывел стропильную систему самостоятельно. Сейчас попробую изложить последовательность своих действий.

Настоящего проекта, то есть чертежей с размерами, я не делал. Это нужно, в первую очередь, для сложных крыш. У меня же домик достаточно скромный, одноэтажный, с двускатной кровлей треугольной формы. Скаты одинаковые по размеру и наклону – 40°. Самый простой вариант, который вполне можно делать сразу по месту. Особенность стропильной системы — выносные свесы фронтонов, которые будут выполнены при помощи аутригеров.

Для справки: стропильная система в дальнейшем будет обшиваться ОСБ под мягкую черепицу. Хотя, в принципе, эта информация не имеет особенного значения. Конструкция кровли не зависит от финишного покрытия.

С чего начну рассказ по возведению стропильной системы? Я подумал начать с того самого момента, когда последний кирпич был заложен на планируемую высоту стен.

Армопояс – это железобетонная лента, заливаемая прямо по верхнему ряду кирпичей, по периметру дома. Служит для связки кирпичной (или иной) кладки в одно целое и берет на себя нагрузку от кровельной конструкции. В общем, вещь важная, не даст развалиться вашему дому, например, при сейсмических нагрузках. Армопояс также дает возможность закрепить на нем мауэрлат. А это, в свою очередь, опора для стропильной системы.

Бетон для армопояса будет заливаться в опалубку, которую я сколотил из досок. Внутреннюю сторону закрыл пленкой, чтобы бетон не просачивался и легче было впоследствии снимать опалубку. С обеих сторон получившегося «кармашка» (с одной стороны стена, с другой – деревянная опалубка) я прикрутил планки, стянул их шпильками. Это нужно для удерживания бетона в заданной форме, чтобы стенки опалубки не выгнулись под его массой.

Кирпич у меня пустотелый, поэтому вниз, на кладку, я уложил разрезанную на ленты фасадную сетку для предотвращения протекания бетона в пустоты.

Теперь можно приступать к армированию. Внутри образованного ленточного пространства я связал арматурный каркас, используя для этого рифленую арматуру и проволоку.

Пространственный каркас из арматуры усиливает прочность пояса под мауэрлат

Для крепления мауэрлата было решено использовать шпильки диаметром 10 мм. Каждую шпильку я обрезал, немного загибал конец и привязывал проволокой к каркасу. Верхушки обматывал пленкой, чтобы не запачкать в бетоне. По такому принципу расставил шпильки с шагом в 1 м. Поверх шпилек будет заливаться бетон для армопояса, но верхние концы их останутся свободными. На них наденуться доски мауэрлата. Поэтому функция шпилек очень важна. Хорошее крепление не позволит кровельной конструкции сорваться и улететь даже при очень сильном ветре.

Для закрепления шпильки к каркасу используется проволока

После армирования проводилась заливка армопояса. За 8 часов все было залито, благо китайская бетономешалка отработала без сбоев, а щебень, песок и цемент были подвезены к месту ее установки. Все-таки порядок на рабочем месте – дело первичной важности!

Сверху свежий бетон я накрыл пленкой, чтобы предотвратить появление трещин в результате быстрого твердения. Твердеть бетон должен при высокой влажности. Есть два варианта решения проблемы. Первый – во время сушки смачивать поверхность бетона водой. Второй – накрыть пленкой. Я выбрал более легкий путь с использованием пленки.

Армопояс залит бетоном и накрыт пленкой

Через 5 дней, когда бетон затвердел и пленка была снята, я приступил к устройству мауэрлата.  Решил составить его по высоте из 2 досок 200х50 мм. Чтобы надеть доски на шпильки, изначально пришлось сделать на них отметки и сверлом высверлить отверстия. Сверло использовал спиральное, по дереву. Шпильки у меня 10 мм, сверло купил 14 мм.

Вначале на армопояс уложил ленты рубероида, чтобы мауэрлат не соприкасался с бетоном. Затем доски с отверстиями надел на шпильки, сверху стянул их гайками с шайбами.

Когда мауэрлат был закончен, я убрал накладки и доски опалубки. Они больше не нужны.

Доски мауэрлата надеты на шпильки и стянуты гайками

После монтажа мауэрлата пришло время закреплять коньковый прогон. Пришлось уложить между стен часть балок перекрытия и кинуть по ним доски, чтобы можно было ходить и не бояться свалиться в бездну (то есть на первый этаж).

По балкам перекрытия уложены доски для перемещения во время работ

Поднять и сразу закрепить весь конек в сборе можно только краном, его, к сожалению, не было. Пришлось приспосабливаться и крепить все поочередно. Коньковый прогон по плану у меня состоит из двух срощенных досок, поддерживаемых стойками.

Вначале я выставил две крайние стойки для одной части конька (то есть одной доски), сразу же закрепил их уголками наживую. Выровнял по уровню, поставил укосины. После этого можно было убирать уголки и крепить стойки к балкам намертво, пробивая их наискось гвоздями. Сверху я установил доску конька. Соединил ее со стойками с помощью деревянных накладок и саморезов. Таким же образом поставил крайние стойки для второй части конькового прогона. Две доски конька соединил нахлестом, крепление – саморезы.

Установка стоек и доски конькового прогона

Соединение доски конькового прогона со стойкой

Затем установил и закрепил все стойки под конек. Набил вертикальные накладки для соединении конька со стойками.

Закрепление промежуточных стоек под коньковый прогон

Пришло время привязывать коньковый прогон к мауэрлату, то есть выставлять стропила из досок. Ширина досок, которые мне удалось приобрести на лесопилке, варьировалась от 190 мм до 205 мм. Мне нужно было 200 мм. Чтобы нивелировать эти неточности в стропильной системе, а также облегчить обрезку краев стропил, я соорудил шаблон из досок. Затем подставлял шаблон к верхней плоскости стропилины и спиливал край. Нижние врубки потом вырезались по факту, таким образом компенсировалась разная ширина стропил.

Стропила опираются одновременно на конек и доски мауэрлата посредством врубок. По идее, можно обойтись и без врубок, закрепляя стропила на уголки. Но, по моему мнению, такое крепление более чем ненадежно. Один винт выпадет из крепления уголков и что тогда? Стропила разъедутся, а с ними перекосится и вся крыша. Причем деформация крыши – это не только некрасиво, вполне возможно, что она приведет к обрушению элементов стропильной системы. В общем, такая перспектива меня не устроила и я решил все делать по уму, чтобы дом был, в первую очередь, безопасным. И посвятил день вырезанию врубок.

На каждой стропилине отметил места врубок. Вырезы можно делать многими инструментами, с этим проблем быть не должно. Я использовал паркетку (дисковую пилу) с вылетом 75 мм. Сначала делал пилой два надреза, а то, что оставалось после этого в углу, выбирал стамеской. Для этой работы обязательно нужна острая стамеска, иначе придется помучаться. Хороший инструмент, наоборот, принесет только удовольствие от процесса и результата работы.

Когда стропила были приведены в надлежащий вид, я приступил к их монтажу. Вначале выставил фронтонные стропила, затем – все остальные. Укладывал стропила врубками на конек и мауэрлат (в местах соединений должно быть плотное прилегание), а потом закреплял их уголками и саморезами.

Стропила были выставлены внахлест между собой и закреплены саморезами

Стропила опираются на мауэрлат и коньковый прогон

Последний этап – свесы фронтонов. Их я решил сделать выносными, шириной 60 см, в стиле «шале». Пришлось сооружать выносной каркас с аутригерами (консольными прогонами).

Так как с выносами работать со стороны дома оказалось совсем неудобно, я смастерил некое подобие лесов. И уже с них осуществлял дальнейший монтаж.

Вначале я положил плашмя доски 200х50 мм по фронтонам. Поставил под них опоры – скошенные доски такого же сечения с шагом 60 мм, можно сказать сформировал таким образом фронтон.

Начало формирования фронтонных свесов

Закрепил свес над коньком (доску, выступающую за фронтон на ширину свеса – 60 см). Поднял и закрепил фронтонные доски по бокам свесов. Поперек смонтировал доски аутригеров. Установил лобовые (карнизные) доски 200х50 мм по длине скатов.

Стропильная система с широкими фронтонными свесами

Теперь стропильная система полностью готова к кровельным работам. Далее пойдет обрешетка, обшивка ОСБ и, как финишное покрытие, — укладка битумной черепицы.

Так сделал я, думаю, что у вас, при желании, получится не хуже. Впрочем, я не считаю свою конструкцию единственно возможной. Любая задача, особенно строительного плана, имеет несколько вариантов решения. И это – только один из способов сооружения стропильной системы. Наверное, один из самых простых и, как следствие, самых надежных.

Алексей

Коньковый брус – установка крепления стропил к коньковому брусу

Коньковый брус — это верхняя перекладина, к которой крепятся стропила в крыше. Установка конькового бруса считается особым навыком в работе строителей: они должны производить специальный расчет размеров помещения, места крепления, чердака.

Каковы функции конькового бруса?

Крепление с помощью конькового бруса

Коньковый деревянный брус и закрепленные к нему стропила призваны выполнять следующие задачи при строительстве жилья:

1. Создать устойчивую структуру стропильной системы.
2. Равномерно распределить силу давления и площадь по боковым периметрам.
3. Распределить правильно вес крыши на фронтоны.
4. Поддерживание геометрии крыши, длина которой больше 4,5 м. Это позволяет ставить стропила, не применяя шаблона. Если размеры крыши большие, тогда на коньковый деревянный брус кладут стропильную перекладину (верхней частью), а нижняя прикрепляется к мауэрлату.

Важным условием установки конькового бруса является расчет правильного сечения такой подпорки, что позволит сделать устойчивую конструкцию.

Разберемся, как рассчитать и крепить брус. Сечение прогона рассчитывается очень просто: складываются все данные нагрузок с горизонтальной проекции крыши. Размеры конькового бруса зависят от 2 основных параметров:

1. Брусовые прогоны.
2. Габариты здания.

Расчет параметров бруса предусматривает, что для больших зданий нужен мощный, тяжелый и довольно увесистый прогон. Но стоит учитывать, что такие размеры конькового бруса потребуют использования подъемного крана. Средняя длина обычного бруса составляет приблизительно 6 м, поэтому для изготовления большего прогона понадобится искать дерево или так называемую клееную балку.

Закрепляемые концы конька, предварительно обработанные антисептиком, упирают в стену, в которую их вмуровывают. Дополнительную обработку проводят рубероидом и толем, что отлично защищает древесину от гниения. Цельнодеревянная балка устанавливается по-другому:

1. Торец стесывается под углом в 60°.
2. Концы остаются открытыми, чтобы торцы не соприкасались со стенами.

В результате чего при строительстве дома решаются сразу 2 задачи. Во-первых, площадь торца становится больше. Во-вторых, нормализуются процессы влагообмена.

Затем выполняют расчет размеров конькового бруса, который должен быть установлен в стене и пройти сквозь нее, нужно учесть соприкасание со стеной. Поэтому конец прогона необходимо хорошо обработать антисептиком и обернуть рулонным материалом. Подобная конструкция применяется, чтобы сделать разгружающуюся консоль.

При правильно подобранном сечении для цельнодеревянного бруса нужно учитывать, что балка в коньке в любой момент способна прогнуться под тяжестью собственного веса. Опытные строители рекомендуют устанавливать строительную ферму, чтобы закрепленный коньковый деревянный брус не поломался.

Расчет сечения конькового бруса

Рассчёт сечения конькового бруса

Расчет сечения требует учитывать следующие параметры, по которым и будет проводиться вычисление необходимого размера:

• данные на прогиб;
• прочность к разрушению.

Чтобы определить сечение, необходимо применять специальные формулы, в которых каждый показатель имеет важное значение. Отдельным расчетом определяются такие данные, как:

1. Внутреннее напряжение (Σ = М:W).
2. Прогиб прогона (по формуле f = 5qL³L:384EJ).
3. Размеры сечения балки определяются по формуле h = √¯(6W:b).

Данные к каждой формуле указаны ниже:

Σ = М:W (определение внутреннего напряжения), где Σ является величиной, которую надо найти. М — это предельный изгибающий момент, который вычисляется в кг/м. W- это сопротивление на прогиб установленного сечения.

Расчет прогиба прогона осуществляется при помощи других данных, которые нужно подставить в формулу f = 5qL³L:384EJ. Буква J означает момент инерции, для получения которого нужно знать габариты сечения прогона (высоту и ширину, обозначаемые буквами h и b). Потом показатель h нужно возвести в куб и умножить на b. Полученное значение делится на 12. Параметр Е — это упругость модуля, который принимается в расчет и является индивидуальным для каждого типа древесины.

Изгибающий момент нужно вычислять по формуле h = √¯(6W:b), где b- это ширина балки в сантиметрах, W- сопротивление прогона на изгиб. Получить W можно, если разделить М (самый большой момент изгиба) на 130.

Значения ширины и высоты, которые получают после вычисления, необходимо округлять в сторону увеличения. Если строитель боится допустить ошибку, нужно обратиться к специалистам, которые сделают расчет параметров, определят, каким должен быть закрепляемый брус и прогон.

Установка конькового бруса

Рассмотрим, как крепить коньковые брусья. Они производятся только из качественного пиломатериала, что связано с важностью конструкции, которая должна выполнять функции длительной и надежной эксплуатации, нести нагрузку, быть безопасной для жильцов здания. Важно, чтобы прогон не делал вес крыши больше, иначе прочность конструкции будет под вопросом. Стропила же должны служить долго, выполняя возложенные функции. С этой целью для конькового бруса часто используется сосновый пиломатериал, сечение которого 20х20 см.

Крепление стропил к коньковому брусу подбирается в зависимости от типа здания: жилого или хозяйственного назначения. В зависимости от этого и будет подбираться материал конька, его сечение и размеры. Например, для бани обычно применяют хорошо просушенную лиственницу, которая отличается более тяжелым весом и прочностью к нагрузкам. Также лиственница отлично справляется с паром, задерживает тепло и держит черепицу. Жилые здания строят из сосны, поскольку крышу принято покрывать так называемой гибкой черепицей.

Лиственницу для изготовления бруса применяют, если дом будет покрываться тяжелой черепицей, для которой нужна прочная и крепкая строительная каркасная конструкция. Важно, чтобы стропила держали не только саму крышу, но и не становились лишним весом для стен. Они должны идеально держать прогоны, не прогибаться под ними.

Для того чтобы сделать стропилам центральную опору, нужно установить брус. Его концы будут упираться в параллельные несущие стены. Правильный монтаж такой конструкции требует вычисления таких данных, как:

1. Среднегодовое количество осадков, которые выпадают в той или иной местности.
2. Есть в регионе сильные ветры или нет.
3. Проектная ширина дома.

Брус коньковый позволяет избежать таких процессов в строительстве дома, как забивание гвоздей, сверление дрелью. В результате чего можно избежать образования щелей, сохранить целостность бруса и обеспечить надежность всей системе стропил.

Двускатная крыша также требует применения конькового прогона, который впоследствии выполняет функции конька крыши. Для того чтобы построить жилой дом размером 6х6 м, рекомендуется брать прогон, сделанный из бревна или цельного бруса. Прогон будет опираться на 2 фронтона, и никаких опор не понадобится. Если же длина дома будет больше 6 м, тогда разрешается применять строительные фермы и составной коньковый прогон. Важно, чтобы брус лежал на наружных фронтонах.

Крепление конькового бруса проводится разными методами, что позволяет соединять брусья нужным образом. Главная цель каждого соединения — сделать конструкцию прочной и надежной. Современные технологии позволяют соединять брусья между собой так, чтобы не применять никакие дополнительные материалы для утепления. Если проектная документация составлена правильно, то дом получится не просто крепким, способным держать крышу, но и станет экологически чистым и надежным для жилья.

Особенности монтажа конькового прогона для кровли Ондувилла

Кровля Ондувилла обладает высоким декоративным потенциалом и нуждается в обрешетке соответствующего качества. Горбы, провалы и перекосы скатов заметно ухудшают внешний вид покрытия и недопустимы. Правильность геометрической формы стропильной системы зависит от конькового прогона — его расположение непосредственно влияет на прямоугольность скатов и параллельность конька и карнизов.

Коньковый прогон используется в наслонных стропильных системах и является верхней опорой стропил. При небольшой длине здания прогон изготавливается из целого бруса и закрепляется на противоположных фронтонах. С увеличением размеров здания вес прогона и изгибающие нагрузки возрастают, но усиление конструкции приводит к удорожанию, поэтому целесообразно использовать составной коньковый прогон из бруса меньшего сечения. Благодаря небольшому собственному весу кровля Ондувилла  допускает использование составного прогона, а компенсация изгибающих нагрузок производится с помощью одной или нескольких стоек.

Для установки конькового прогона в противоположных фронтонах подготавливаются ниши. Концы прогона обрабатывают антисептиком, оборачивают рубероидом и укладывают на деревянные подкладки, окрашенные расплавленным битумом. Торцы бруса срезают под углом 60 градусов и оставляют открытыми, это позволяет древесине дышать и предотвращает загнивание. Торцы прогона касаться стен не должны.

Уложенный в ниши коньковый прогон тщательно выставляют с помощью обычного или лазерного строительного уровня:

— чтобы выровнять прогон по продольной оси строения, измеряется расстояние до стен в каждом из 4-х углов;

— горизонтальное положение прогона выравнивается с помощью деревянных подкладок.

После выравнивания прогона ниши замуровываются.

Легкая кровля Ондувилла позволяет увеличить фронтонные свесы и делает крышу более функциональной, при этом стены хорошо укрываются от косого дождя, и появляется возможность устройства балкона. Пропущенные сквозь стены концы конькового прогона образуют противовесы и снижают изгибающую нагрузку.  Как и в предыдущем случае, в месте контакта со стеной прогон обрабатывается антисептиком, оборачивается рубероидом и устанавливается на деревянную подкладку, окрашенную расплавленным битумом. После выравнивания прогона отверстия в стенах замуровываются.

При наличии внутренних несущих стен, или при невозможности опереться на фронтоны, коньковый прогон устанавливается на стойки. Опорные стойки изготавливаются из бруса и устанавливаются на лежень, расположенный над несущей стеной. Для гидроизоляции лежня используется рубероид. Такой способ позволяет уменьшить сечение конькового прогона, и использовать брусья длиной 4-6 м. Брусья сращиваются прямым стыком или косым прирубом, под стык подводится стойка, и узел скрепляется накладками гвоздевым боем.

Кровля Ондувилла не создает большой нагрузки на стропильную систему, но если возникает необходимость усилить коньковый прогон, устанавливаются дополнительные разгрузочные балки. Они монтируются в непосредственной близости от основного прогона, или равномерно распределяются по скатам. Использование большого количества дополнительных балок позволяет полностью отказаться от стропил и смонтировать обрешетку на прогонах, однако такая конструкция возможна лишь на холодных кровлях, т.к. вентиляция кровельного пирога становится невозможной.

Коньковый прогон — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Коньковый прогон

Cтраница 1

Коньковый прогон поддерживается стойками, устанавливаемыми через 3 — 5 м на лежнях, покоящихся на внутренних опорах.
 [2]

НЛ ят: — Деревянный коньковый прогон; 3 — стойка; 4 — лежень; 5-под — ма.
 [3]

Для уменьшения гибкости стропильных ног и конькового прогона устанавливаются подкосы, опирающиеся снизу на лежни.
 [5]

Ленточная пазовая черепица, используемая для покрытия конькового прогона, называется шпунтовой пазовой черепицей.
 [6]

Ленточная пазовая черепица, используемая для по -, крытия конькового прогона, называется шпунтовой пазовой черепицей.
 [7]

Во избежание передачи распора на кирпичную кладку карниза обеспечивают надежное сопряжение стропильных ног с коньковым прогоном. Бревенчатые и брусчатые стропильные ноги сопрягают в коньке врубкой в полдерева и стягивают болтами диаметром 12 — 16 мм. Дощатые стропильные ноги скрепляют гвоздями.
 [8]

Стропильная балка ( диагональная или накосная) в направлении ребра крыши опирается в коньке на коньковый прогон или прибоины. Размеры сечения обрешетки, стропильных ног, прогонов, подкосов определяют расчетом.
 [10]

Наслонные стропила для двухскатных крыш имеют две стропильные ноги, нижний конец каждой из них врезается в мауерлат или венец, а верхний — в коньковый прогон. При этом верхние концы стропильных ног противоположных скатов сопрягаются врубкой вполдерева. Прогон поддерживают при помощи стоек, которые ставят на лежни, уложенные на внутренние продольные стены или столбы.
 [12]

Несущие конструкции скатных крыш чаще всего выполняют в виде железобетонных или деревянных наслонных стропил. Стропила состоят из стропильных ног, конькового прогона, стоек, лежня и подкосов. Стропильные ноги опираются одним концом на деревянный брус, укладываемый поверх наружных стен, а другим — на стойку, опирающуюся в свою очередь на внутреннюю стену. Концы стропильных ног крепятся к стене проволочными скрутками за костыли, вбиваемые в кладку стен.
 [14]

Прогоны предназначены для опирания длинного стропила. В зависимости от местоположения в несущей конструкции покрытия применяют карнизный прогон, укладываемый недалеко от карнизного желоба на вертикальные опоры, средний прогон, укладываемый на расстоянии 2 5 м от конька ( если не применяется коньковый прогон), и коньковый прогон, на который опираются стропила в коньке покрытия.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

Элементы стропильной системы крыши дома: прогон, мауэрлат

Элементы стропильной системы крыши

Основными, наиболее известными конструктивными элементами стропильных систем являются — прогон, коньковый прогон, мауэрлат, стропильные ноги, кобылка, нарожник, лежень, затяжка.

Прогон — горизонтально лежащая балка, опирающаяся на несущие элементы стропильной системы.

Коньковый прогон – верхний элемент стропильной системы, служит опорой для стропильных ног и конька (верхней части крыши).

Мауэрлат — брус, уложенный сверху наружных стен, служащий нижней опорой для стропильных ног.

Стропильная нога – брус, удерживающий обрешетку, уложенный по скату, в нижней части стропильной системы опирающийся на мауэлат, а в верхней части на коньковый прогон.

Лежень – брус закрепленный в горизонтальном, лежачем положении, распределяющий давление на несущие элементы дома.

Ригель – горизонтальная опорная балка, служащая опорой другим несущим элементам стропильной системы крыши.

Кобы́лка — часть доски, которая удлиняет нижнюю часть стропильной ноги и образующая свес крыши.

Наро́жник — укороченная стропильная нога, которая поддерживает часть ската между свесом крыши и наклонной стропильной ногой.

Затяжка – поперечный брус, уложенный горизонтально, стягивающий стропильные ноги в поперечном сечении, препятствующий распирающей нагрузке на стены в горизонтальном направлении. Служит для жесткой фиксации стропильных ног.

перевод на английский, синонимы, антонимы, примеры предложений, значение, словосочетания

Ridge Beam vs Ridge Board: в чем разница?

Спроектировать или построить двускатную крышу для сарая, хижины или другой конструкции может быть очень весело, но также сложно интерпретировать различные названия и термины. Речь идет о коньковой балке и коньковой доске. В чем разница и когда следует использовать тот или иной? Один из них — конструктивный элемент, требуемый строительным кодексом, а другой — опора, облегчающая строительство крыши.

Коньковая балка поддерживает концы стропил у конька и передает нагрузку крыши на концы или стойки фронтона.Его следует использовать с уклоном менее 3/12, но его можно использовать и с большим уклоном. Коньковая доска не является конструктивной и может использоваться только при уклоне от 3/12 до 12/12.

В этой статье мы объясним разницу между коньковой доской и коньковой балкой, как установить каждую и что лучше. Мы рассмотрим, как прикрепить стропила к коньковой балке или доске, и обсудим, когда использовать коньковую балку или коньковую доску. К тому времени, как вы закончите читать нашу статью, вы будете знать различия, когда их использовать и как соединять стропила между собой.

Ridge Beam vs Ridge Board: краткое описание

Коньковая балка служит совершенно иному назначению, чем коньковая доска. В таблице ниже указаны различия.

Балка коньковая

Строительство крыши основано на знаниях, накопленных за тысячи лет проб и ошибок, геометрии, тригонометрии и современной инженерии. Строительный кодекс для вашего региона состоит из минимальных требований из прошлого опыта и является полезным инструментом при планировании или завершении проекта.Глава 8 Международного кодекса жилищного строительства (IRC) 2018 года касается конструкции крыш и потолков, а также содержит много полезной информации.

Что такое коньковая балка?

Коньковая балка служит конструкционным целям. Он поддерживает стропила и принимает половину живых и мертвых нагрузок на крышу и передает их вниз на фундамент. Вторую половину держат стены, поддерживающие нижние концы стропил.

Балка часто поддерживается на концах столбами, встроенными в концы фронтона, а иногда и промежуточными стойками в зависимости от длины, которую она охватывает.Балки могут быть изготовлены из тяжелой древесины, сборных пиломатериалов, деревянных конструкций или стали.

Нужна ли коньковая балка?

Коньковая балка обязательна для остроконечных крыш с уклоном менее 3/12, или если неразрезная стяжка с помощью воротниковой стяжки или потолочной балки невозможна, или если потолочные балки не проходят параллельно стропилам. Балка также необходима, если балки перекрытия находятся выше нижней 1/3 стропил.

Размер коньковой балки

Размер коньковой балки зависит от расстояния, которое она простирает между опорами, а также от общей действующей и статической нагрузки, которую она должна выдерживать.Он должен выдерживать половину площади крыши, а также снеговые и ветровые нагрузки в месте расположения. Кроме того, балки могут быть изготовлены из пиломатериалов больших размеров, искусственной древесины, стали или других одобренных материалов.

При определении размеров коньковой балки важными факторами являются нагрузка на крышу (статическая и динамическая нагрузка), продолжительность нагрузки, расстояния между пролётами без опоры и состав балки. Снеговые и ветровые нагрузки влияют на временную нагрузку и обычно учитываются при расчете балок. Размер и пролёт стропил также могут быть включены в нагрузку на крышу, чтобы помочь рассчитать площадь настила крыши и как часть статической нагрузки.

Таблица размеров коньковой балки

В таблице ниже представлена ​​информация о влиянии размера крыши и снеговой нагрузки на свободный пролет балки. Чем больше пролет балки, тем больше открытое пространство под балкой и большие размеры балки.

Таблицы размеров балок

содержат общую информацию и являются ориентирами, но конструкцию крыши должен проверять инженер. Безразмерные балки в нашей таблице — это балки из клееной древесины и ламината.

* LD = коэффициент продолжительности нагрузки * DL = постоянная нагрузка * SL = снеговая нагрузка на грунт (из Southern Forest Products Assoc.)

Пролет коньковой балки

Пролет коньковой балки — это расстояние между опорами. Пролет определяется размером или размерами балки, половиной площади настила крыши, собственным весом, а также динамической (снеговой) нагрузкой, которую она должна выдерживать, и в течение какой продолжительности. Чем дальше расставлены опоры для балки, тем больше остается открытое пространство под балкой.

Калькулятор коньковой балки

Калькуляторы коньковой балки

стали более распространенными и являются альтернативой пролистыванию диаграмм и таблиц для определения размера балки и пролета между опорами.Чем больше информации вы введете, тем точнее будет получен расчетный результат.

При выборе калькулятора ищите тот, который позволяет вводить следующие данные: длина пролета, продолжительность нагрузки, тип нагрузки, материал балки, максимально допустимый прогиб, наклон или шаг, параметры динамической и постоянной нагрузки, площадь настила крыши (также известная как как длина притока), расстояние между стропилами и другая необходимая информация. BeamChek ™ предлагает универсальный калькулятор, который можно загрузить или использовать бесплатный онлайн-калькулятор для определения размеров луча.

Как крепить стропила к коньковой балке?

Стропила могут располагаться поверх балки конька или прикрепляться к сторонам балки. Стропила, которые сидят на балке, толкаются вниз и могут иметь выемки, чтобы они плотно прилегали к балке. Они должны быть прибиты на носках к балке и противоположному стропилу, чтобы сохранить выравнивание. Противоположные стропила могут стыковаться друг с другом или быть смещены и прибиты гвоздями перед тем, как они будут забиты гвоздями.

6-миллиметровую (15/64 дюйма) косынку со сквозными болтами также можно использовать для скрепления друг с другом противоположных стропил.Ремни урагана или стяжки обычно используются для соединения стропил с балкой и предотвращения подъема.

Есть несколько способов крепления стропил к сторонам балок. В прошлом для фиксации стропил для ногтей на ногах обычно использовались шипы. Сегодня металлические верхние стропильные крюки конька или стропила и нижние стропильные крюки часто используются для крепления стропил к балке. Ленточные стяжки также используются для противодействия подъемным силам на стропилах бокового крепления.

Варианты опор коньковой балки

Коньковая балка, в отличие от коньковой доски, представляет собой конструктивный элемент, который несет половину веса перекрываемой кровли, поэтому ее необходимо поддерживать.Обычно он поддерживается деревянной или стальной стойкой или каменной конструкцией внутри фронтона стены, а также другими опорными конструкциями вдоль ее пролета по мере необходимости.

Можете ли вы присоединиться к гребневой балке?

Балки, особенно из габаритных пиломатериалов, могут нуждаться в сращивании. Соединение должно происходить между стропилами, а не на стропилах, и поддерживаться балкой, стойкой или колонной. Размер балки, опирающейся на опору, должен соответствовать требованиям норм или превышать их (не менее 1-1 / 2 дюйма), как и размеры столба или колонны и опоры для сохранения структурной целостности.

Как установить коньковую балку

Установка коньковой балки зависит от ее размера и материала, из которого она изготовлена. Поднять 16-футовую трехслойную бревно 2 × 12 можно одним или двумя людьми. Для размещения клееной и многослойной или стальной балки от 20 до 40 футов может потребоваться кран или А-образная рама с цепным блоком, чтобы поднять ее на место.

Обычно ставят один конец балки на опорную конструкцию, а затем поднимают и кладут другой конец. В некоторых ситуациях может быть целесообразно поднимать чередующиеся концы на фут или два за раз, чтобы уменьшить нагрузку на опорные конструкции и упростить вставку в пазы кирпичной кладки.

Доска конька

Коньковая доска используется для строительства каркаса крыши. Он не является конструктивным, поэтому для его переноски не требуются стойки или колонны, хотя некоторые строители прикрепляют их к торцам фронтона, чтобы удерживать их на месте.

Что такое риджборд?

Доска коньковая — это обычно одномерный отрезок пиломатериала. Он должен быть по глубине равной или большей по глубине срезанным под углом концом стропила, который упирается в него. Доска коньковая выдерживает шаг и расстановку стропил; он не несет конструктивного веса.

Где найдешь риджборд

Коньковые доски обычно используются в конструкциях крыш с уклоном крыши от 3/12 до 12/12. Часто используются в двускатных крышах, они также встречаются в шатровых, гамбрелевых, мансардных, соляных крышах и в смешанных сочетаниях стилей крыш.

Размер коньковой доски

Доска конька должна быть фактической толщиной не менее 1 дюйма, а затем должна быть такой же глубиной, как крепление к ней стропила. Краткое руководство — это размер доски, превышающий размер стропил, поэтому для стропил 2 × 6 требуется коньковая доска 2 × 8, а для стропил 2 × 8 — коньковая доска 2 × 10 и так далее.

Пролет стропил определяет его толщину, которая, в свою очередь, определяет глубину коньковой доски. В приведенной ниже таблице размеров коньковой доски показано, как на пролет стропил влияет расстояние, вид и уклон, а также временная или снеговая нагрузка.

* (GSL = снеговая нагрузка на грунт и DL = статическая нагрузка) Примечание A: Пролет превышает 26 футов.

Информация из таблиц R802.4.1 (4) и R802.4.1 (5) IRC2018

Как установить риджборд

Существует множество способов установки коньковой доски в зависимости от стиля крыши.Один из способов — прикрепить доску к торцам фронтона, чтобы сохранить высоту и уровень конька. Другой распространенный метод — установить временную скобу A-образной рамы на каждом конце, чтобы установить уровень, высоту и расположение конька без необходимости использования фронтонных концов.

Как прикрепить стропила к коньковой балке и коньковой доске

Крепление стропил к коньковым балкам или доскам зависит от того, какой метод используется. Стропила, которые сидят на балке, обычно крепятся с помощью 3 или 4 — 16d (3-1 / 2 ”x0,135) гвоздей, вбитых через стропильную сторону в балку.

Для крепления стропил к сторонам балки или коньковой доски многие строители и домашние мастера используют стальные нижние стропильные крюки или верхние коньковые стропильные вешалки или стяжки. Все стропила, независимо от способа крепления, требуют обвязки ленточными стяжками и фиксации их к балке или доске для предотвращения поднятия. Галстуки, вешалки и ремни должны быть закреплены утвержденными гвоздями или шурупами. Таблица R602.3 (1) IRC 2018 может быть полезной.

Гвоздь

Стропила следует прибивать заподлицо к коньковой доске.Независимо от того, используете ли вы конструкционные шурупы или гвозди, их обычно вбивают через верх стропила в поверхность доски. Обычно достаточно двух-четырех гвоздей, вбитых в доску сбоку (с пальцами) стропила, чтобы удерживать ее на месте.

Стропила, прикрепленные к коньковой балке, создают большую сдвигающую нагрузку на гвозди, поэтому важно использовать гвозди правильного размера, размещения и количества гвоздей. Гвозди вбиваются в стропила с противоположных сторон, образуя «Х», где они пересекаются с балкой.Это создает лучшую прочность на сдвиг или сопротивление.

Соединитель конькового стропила

Верхние стропильные вешалки или стяжки для конька — отличный способ разместить и прикрепить стропила к коньковым балкам или доскам. Соединители Simpson Strong-Tie RR (коньковые стропила) — отличный выбор.

Изготовленные из оцинкованной стали 18-го калибра, они работают на стропилах 2 × 6 с уклоном до 30 ° и крепятся с помощью восьми-десяти гвоздей 10dx1-1 / 2 дюйма или винтов # 9 × 1-1 / 2 ”Strong Drive (SD).

Simpson Strong Tie LSU26 Подвеска с регулируемой балкой

Нижние стропильные вешалки крепятся к балке или доске, а также к нижней и боковым сторонам стропил 2х6.Одним из таких продуктов является Simpson Strong-Tie LSU26.

Подвеска из оцинкованной стали 18 калибра с регулируемым наклоном, которая крепится к балке или поверхности балки и стропилам. Вешалка регулируется на строительной площадке на 45 ° вверх, вниз, влево или вправо.

Для каждой балочной подвески требуется шесть гвоздей 10d для крепления к балке или шесть гвоздей 10dx1-1 / 2 ”для лицевой стороны доски и пять гвоздей 10dx1-1 / 2” для крепления к стропилам.

Подвес для наклонных легких стропил U-образной формы

Наклонные легкие стропильные вешалки Simpson Strong-Tie изготовлены из оцинкованной стали 18 калибра.Подвески могут быть прикреплены до того, как стропила 2 × 6 будут на месте, или после, благодаря их U-образной форме.

Регулируемый шаг подходит для уклонов от 0/12 до 14/12. Крепежные отверстия расположены высоко на боковых полках, чтобы лучше подходить к стропилам, которые свисают под балкой или доской.

Подвес крепится к балке четырьмя винтами SD # 10 × 2-1 / 2 дюйма или гвоздями 3-1 / 2 ”x0,162, а к стропилу — пятью винтами SD # 10 × 2-1 / 2” или 3-1 / 2 × 0,162 гвоздя. При прикреплении к коньковой доске используйте четыре гвоздя 10dx1-1 / 2 дюйма или четыре винта Strong Drive (SD) # 9×1-1 / 2 дюйма.

Металлические ремни

Металлические ремни используются для крепления стропил к противоположным стропилам или коньковой балке, а также для противодействия подъемным силам и боковому натяжению. Simpson Strong-Tie CS18 представляет собой катушку длиной 25 футов (доступны более длинные) из оцинкованной стали 18 калибра шириной 1-3 / 8 дюйма, предварительно перфорированной для гвоздей 8d или 10dx1-1 / 2 дюйма или # 9 × 1-1 / Винты 2 ”Strong Drive (SD).

Ремень на строительной площадке отрезается до необходимой длины в соответствии с поставленной задачей.

Ridge Board против Ridge Beam: что лучше?

Коньковая балка — это конструктивный элемент, несущий нагрузку на крышу, в то время как коньковая доска — это практика создания каркаса, которая помогает разместить и закрепить стропила на месте.Многие дома и здания были построены без использования конькового бруса или доски и веками выдержали испытание временем.

Однако балки

должны использоваться для поддержки крыш с уклоном менее 3/12. Они также часто используются, чтобы сделать чердачное пространство более открытым для использования или обзора.

Что лучше, зависит от задачи. Если вы строите уклон от 3/12 до 12/12 и не заботитесь о выступающих стропилах, сводчатых потолках или обширном непрерывном чердаке, используйте коньковую доску, чтобы упростить каркас.Для малоскатных крыш, сводчатых потолков, сплошного чердачного пространства используйте балку.

Когда использовать коньковую балку по сравнению с коньковой доской?

Строительные нормы и правила — это руководство, которое поможет определить, когда использовать коньковую балку, а когда в этом нет необходимости. Как правило, на всех крышах с уклоном менее 3/12 необходимо использовать коньковую балку в соответствии с разделом R802.3 IRC.

Коньковые балки также обычно используются, когда архитекторы требуют сводчатых потолков, открытых балок или когда требуется открытое чердачное пространство.Балка не требует завязок-воротников, прогонов и распорок, которые могут помешать использованию чердака. Если балка не требуется, то крышу можно построить с коньковой доской или без нее.

Заключение

Коньковая балка — это необходимый элемент конструкции, который несет половину нагрузки на крышу и должен использоваться при строительстве крыш с уклоном менее 3/12. Коньковая доска не является конструкцией и помогает при установке стропил.

Надеюсь, мы устранили всю путаницу, которая у вас могла возникнуть по поводу этих двух, и вы лучше понимаете, когда использовать каждую и как к ним прикреплять стропила.Если вы нашли статью полезной, поделитесь ею с другими. Как всегда, мы будем благодарны за ваши комментарии и предложения.

Евгений был энтузиастом DIY большую часть своей жизни и любит проявлять творческий подход, вдохновляя на творчество других. Он страстно увлекается благоустройством, ремонтом и обработкой дерева.

Коньковая балка по сравнению с коньковой доской

Q. В чем разница между коньковой балкой и коньковой доской?

A. Коул Гравин, старший инженер компании Raths, Raths and Johnson из Уиллоубрук, штат Иллинойс., отвечает : Проще говоря, коньковая балка выдерживает вертикальные нагрузки на крышу, а коньковая доска — нет. Оба являются элементами каркаса крыши, которые расположены на пике, образованном в месте пересечения двух наклонных участков крыши. Однако коньковая балка — это элемент конструкции, который принимает вертикальную нагрузку от стропил крыши и передает нагрузку на опоры конструкции. Доска коньковая не является конструктивным элементом; его основное предназначение служит во время строительства, чтобы упростить установку стропил.

Коньковая балка обычно используется, когда пространство непосредственно под каркасом крыши открыто внутрь, например, со сводчатыми потолками.Коньковая балка или коньковая доска могут использоваться с плоскими, встраиваемыми потолками или потолками с лотками, которые создают чердачное пространство между балками потолка и стропилами крыши.

Коньковые балки поддерживают верхние концы стропил крыши (на пике) и простираются между несущими опорами, такими как стойки или колонны. Если стропила представляют собой простые элементы пролета между коньком и несущими стенами (как показано ниже), коньковая балка будет поддерживать половину площади крыши. Чтобы выдержать приложенные расчетные нагрузки (мертвые, кровля под напряжением и снег), коньковая балка должна иметь большее поперечное сечение, чем стропила, а в традиционной конструкции с легким каркасом она, как правило, будет многослойной. или спроектированный член.

Нажмите для увеличения

Коньковая доска соединяет концы противоположных стропил. При возведении крыши он поддерживает остроконечный конец стропил как по вертикали, так и по бокам. Обычно коньковая доска устанавливается в предполагаемое положение и временно поддерживается. Затем попарно ставят стропила, по одной с каждой стороны коньковой доски. Этот метод допускает небольшие смещения между концами стропил, которые были бы невозможны, если бы не было коньковой доски и противоположные концы стропил стыковались друг с другом на вершине.

В законченной конструкции крыши с использованием коньковой доски нижний конец стропила соединяется со стропильной балкой, которая сопротивляется толчкам наружу. Стропильные пролеты проходят параллельно стропилам и соединяют каждую пару стропил в нижнем конце, образуя треугольник с двумя стропилами крыши. Стропильная шпилька находится в напряжении, сопротивляясь направленной наружу силе тяги, в то время как коньковая доска на пике крыши сжимается между стропилами, выступая в качестве заполнителя. Балки потолка могут использоваться как стропильные балки.

Иллюстрация: Тим Хили

Коньковые балки и коньковые доски: современные конструктивные решения для А-образных профилей

Открытый каркас крыши — одна из самых ярких черт модернизма северо-западного Тихоокеанского региона, и лучшие образцы прекрасно раскрывают структуру, используя характеристики деревянного каркаса для визуального тепла. Несмотря на то, что есть много способов использовать открытую систему каркаса крыши, в сегодняшней публикации особое внимание уделяется структурам с А-образной рамой (также известным как двускатные крыши).

Традиционные методы строительства открытой А-образной рамы предлагают только несколько конструктивных решений, но есть важные различия, как физически, так и эстетически, которые следует понимать в отношении механики каждой системы. Две основные структурные системы, выполняющие тяжелый подъем открытой А-образной рамы, — это коньковая балка и системы коньковых досок. Каждая из этих систем также включает несколько интересных вариаций, описанных ниже.

КОНЕЧНАЯ БАЛКА
Инженерные принципы для коньковой балки довольно просты.Балки наклонной крыши простираются между двумя точками крепления; один на огибающей конструкции наверху каркасной стены или перекрытия, другой на вершине конструкции на вершине коньковой балки. (Коньковая балка также может быть заподлицо с балками.) Коньковая балка обычно представляет собой более крупный элемент (например, 4 x 12) и несет гравитационную нагрузку на балки крыши так же, как несущая стена или коллектор на ограждающую конструкцию.

Классический пример конструкции выступающих балок конька можно увидеть на нашем Magnolia Residence , который в настоящее время находится в стадии строительства.

В приведенном выше примере используется откидная балка со скрытыми балками крыши, но балки также могут быть открыты, как в примере (слева внизу) в Западном Сиэтле. Обратите внимание, что, поскольку балки расположены необычно далеко друг от друга, над балками, скорее всего, есть структурные прогоны.

Коньковая балка заподлицо, как в доме Hayes Residence (вверху справа) Рэя Каппе, демонстрирует те же принципы только с коньковой балкой, выровненной в той же плоскости, что и балки крыши.

Интересной разновидностью системы коньковых балок является конфигурация с двумя балками, благодаря которой верх крыши полностью свободен от балок. Дом Colorado House от Turnbull Griffin Haesloop Architects (вверху) создает четкую открытую эстетику, выравнивая двойные балки со стеновой структурой ниже. Skylight House от Cliff May (внизу) позволяет открывать верхнюю часть крыши для естественного света.

КОНЬКОВАЯ ДОСКА
Инженерные принципы коньковой доски немного сложнее.Поскольку коньковая доска представляет собой меньший элемент (обычно толщиной всего один дюйм, иногда даже меньше), он не является элементом конструкции и не несет гравитационную нагрузку. Его единственная задача — обеспечить точку соединения балок крыши с каждой стороны крыши. Это означает, что гравитационная нагрузка переносится через балки крыши к несущим стенам. Сила тяжести на пике крыши толкает вниз и наружу, требуя натяжного элемента, чтобы удерживать сборку вместе. Чтобы противостоять выталкиванию силы тяжести, каждой балке нужен натяжной элемент, или коллекторы по периметру должны действовать как боковые балки, проходящие между натяжными стяжками.

В традиционных примерах системы коньковых досок используются деревянные натяжные стяжки (так называемые воротниковые стяжки) аналогичного размера, которые выглядят как балки крыши. Классическим примером является Los Altos Hills Remodel (ниже) от Klopf Architecture, в котором используется двойная стяжка с удвоенным натяжением для смещения каждой балки крыши. Вся сборка балок и натяжных стяжек окрашена в одинаковый цвет, чтобы выразить структуру.

В доме Napa Residence , созданном Уильямом Тернбулл (внизу слева), двойные двойные элементы действуют как натяжные стяжки, расположенные между балками крыши через каждые шесть отсеков.Сборка также представляет собой прекрасную возможность для верхнего освещения, так как кабелепровод можно легко скрыть над натяжными стяжками.

В примере Maury Island Cabine (вверху справа) от Miller Hull натяжные стяжки древесины опускаются ниже коллекторов на каждой внешней стене; для этого требуется, чтобы коллекторы проходили между балками крыши и действовали как балки в двух направлениях (вверх и вниз для силы тяжести и из стороны в сторону, чтобы противостоять выталкиванию балок крыши).

В доме Valley Oak Drive House (внизу) система двойных стяжек с двойным натяжением на каждой балке крыши расположена ближе к коньковой доске, чтобы создать архитектурный элемент в помещении.

Современным нововведением в области стяжек для натяжения крыши стало внедрение стальных стержней. Поскольку прочность на растяжение стали намного выше, чем у древесины (примерно в 50 раз выше), сталь значительно меньшего поперечного сечения может выполнять работу намного эффективнее, чем древесина. При правильной детализации стальные натяжные стержни с утончением обеспечивают необходимую структуру и дополняют современную эстетику. Многие из наших любимых примеров были разработаны Rex Hohlbein Architects здесь, в Сиэтле.Модель Camano House (внизу) использует тонкие стальные натяжные стяжки с талрепами; балки с каждой стороны противостоят поперечной силе балок крыши между натяжными стяжками. Натяжные стяжки сосредоточены на двойных балках над ними, которые оставляют ровно столько места, сколько нужно для скрытых трековых светильников. Готовая сборка чистая, функциональная и продуманная.

Одним из основных преимуществ использования системы коньковых досок является устранение колонн, которые обычно требуются под каждым концом коньковой балки.После снятия колонн можно открыть каждый конец фронтона. Mount Vernon Retreat (внизу) Джорджа Суямы в полной мере использует эту концепцию и дает жителям хороший обзор и много дневного света.

Умный гибрид стальной натяжной системы стяжек можно увидеть в дизайне Adelaar Residence (ниже) от Vancouver’s Burgers Architecture, Inc. Конструкция еще больше упрощает сборку за счет удаления коньковой доски всего, что на самом деле не нужно. быть там, если балки плотно прилегают друг к другу на пике.Минимальные стальные стержни противостоят боковым силам, и готовый продукт является одним из самых сложных и красивых, которые мы когда-либо видели.

Существует множество гибридов и вариаций структурных систем коньковых балок и коньковых досок в современном дизайне, и это лишь некоторые из наших фаворитов. Мы будем рады видеть ваших фаворитов.

Приветствия от команды BUILD

Что такое конек крыши?

Говоря простым языком, конек крыши — это вершина, на которой встречаются две противоположные плоскости крыши.Говоря более техническим языком, Национальная ассоциация кровельных подрядчиков определяет конек как «самую высокую точку на крыше, представленную горизонтальной линией, в которой пересекаются две части крыши, проходящей по всей длине площади». Таким образом, конек — это в основном вершина крыши, но конек также относится к доске или балке, которые используются при строительстве конька.

Доска и балка коньковая

В традиционном каркасе дома, также называемом «каркасным каркасом», базовый каркас крыши состоит из противоположных пар наклонных стропил, которые сходятся на своих верхних концах в коньковой доске или коньковой балке.Верхний конец каждого стропила срезается под углом так, чтобы он стыковался заподлицо с одной шириной коньковой доски, а гребень зажат между стропилами.

Стропила прибивают к коньку либо скрепляют металлическими соединителями каркаса. Таким образом, коньковая доска обеспечивает конструктивное соединение стропил, добавляет поперечную устойчивость (из стороны в сторону) и образует жесткий стержень для козырька крыши. Нижние концы каждой пары противостоящих стропил связаны вместе горизонтальной доской, называемой балкой; вместе балки обычно образуют каркас потолка верхнего этажа дома (а также мансардного этажа).Стропила, конек и балки образуют треугольную конструкцию, которая имеет значительную конструктивную прочность с открытой площадкой посередине, образуя чердачное пространство.

Коньковые доски обычно изготавливаются из пиломатериалов размером 1х8 или 2х8 или больше. Термины коньковая доска и коньковая балка используются взаимозаменяемо в стандартном строительстве.

Анкерная крыша

Во многих современных домах каркасы крыши сделаны из сборных ферм, а не из стержней. Фермы — это треугольные деревянные рамы, которые собираются на заводе в виде целых единиц и отправляются на строительную площадку для установки.Фермы устанавливаются на стены дома и связываются горизонтальными досками, называемыми прогонами. Поскольку каждая ферма представляет собой законченный каркас, в фермах не используется обычная коньковая доска, а прогоны (вместе с настилом крыши) обеспечивают боковую поддержку. После того, как настил и кровля установлены, ферменная крыша выглядит так же, как крыша с решетчатым каркасом.

Что такое фермы?

Ферма — это сложная сеть балок, расположенных треугольной формы, которые помогают конструкции равномерно распределять вес при изменении натяжения.Фермы чаще всего используются на мостах, крышах и высоких башнях.

Коньковая балка для деревянного каркаса

Деревянный каркас — это традиционный метод обрамления, при котором вместо стандартных досок используются тяжелые бревна. Крыша с деревянным каркасом имеет стропила и коньковую балку, как и в случае каркаса из прутьев, но конек — это большая структурная балка, на которую стропила опираются или иногда входят в пазы, вырезанные в балке. При такой конструкции коньковая балка несет гораздо большую нагрузку (вес), чем коньковая доска на стандартной рамной крыше.Коньки в деревянных каркасах обычно называют коньковыми балками, а не коньковыми досками.

Хиппер Ридж

Самый классический тип крыши дома — двускатная крыша, у которой есть две плоскости крыши и стена с треугольным верхом на каждом конце, известная как двускатная стена. Разновидностью этого является вальмовая крыша, не имеющая двускатных стен. Вместо этого он имеет дополнительную плоскость крыши на каждом конце центрального горизонтального конька. Вальмовая крыша, помимо горизонтального конька, имеет наклонные гребни или пики в местах пересечения смежных плоскостей кровли.Этот гребень создается так называемым вальмовым стропилом. Работает так же, как коньковая доска, но устанавливается под углом.

Заголовки и балки: таблицы выбора размеров

Таблицы с выбором размеров для различных пролетов балок и комбинаций нагрузок для пиломатериалов размеров Southern Pine и клееного бруса Southern Pine доступны для следующих областей применения:

• Заглушки для окон, дверей и гаражных ворот — только несущие нагрузки на крышу
• Заглушки для окон, дверей и гаражных ворот — Несущие нагрузки на крышу, стены и пол
• Балки перекрытия
• Балки края перекрытия
• Коньковые балки

Условия нагрузки подробно описаны ниже.Для каждого приложения доступна загрузка в формате PDF.

См. Также Допущения для разработки таблиц. См. Публикацию SFPA Southern Pine Headers и Beams (загрузите в Publications) , которая включает в себя все варианты выбора размеров и таблицы допустимых нагрузок.

Подбор размеров балок и коллекторов | Строительство и строительные технологии

Обратите внимание: Эта старая статья нашего бывшего преподавателя остается доступной на нашем сайте в архивных целях. Некоторая информация, содержащаяся в нем, может быть устаревшей.

После расчета нагрузок, действующих на несущие балки, следующим шагом является определение размеров и выбор соответствующей балки.

Пол Физетт — © 2003

В части 1 «Расчет нагрузок на коллекторы и балки» мы узнали, как отслеживать пути нагружения и переводить нагрузки на крышу, стены и пол в фунты на линейный фут опорной балки. Мы знаем, как измерить силы, действующие на балку, и теперь воспользуемся этой информацией, чтобы выбрать подходящий конструкционный материал, способный выдержать нагрузки. Мы сравним производительность и стоимость пиломатериалов, LVL, Timberstrand, Parallam и Anthony Power Beam в нескольких различных приложениях.

Упрощенный подбор размеров с использованием таблиц

Независимо от того, какой материал мы указываем, балки должны обеспечивать соответствующую прочность, жесткость и сопротивление сдвигу. Структурная способность балок из пиломатериалов и деревянных конструкций прогнозируется с помощью математических расчетов. Формулы, определяющие допустимый пролет и размер балки, зависят от множества переменных, таких как вид, сорт, размер, предел прогиба и тип нагрузки. Вы можете выполнить эти расчеты самостоятельно или использовать таблицы диапазона.Технические эксперты вычислили множество комбинаций этих переменных и представили множество решений в виде таблиц диапазона.

Пролетные столы из пиломатериалов — удобные инструменты. Вы просто ищите расстояние, которое вам нужно преодолеть; согласовать нагрузку на фут балки с соответствующими перечисленными значениями Fb (прочность) и E (жесткость); и бац: у вас есть победитель! Таблицы диапазона просты в использовании, но у них есть ограничения. Они не дают точных результатов. В большинстве таблиц балок указаны значения только для пролетов целого фута и , например 11’0 ″, 12’0 ″ и т. Д.И хотя таблицы диапазона предоставляют ограниченные данные, они очень длинные. В документе Американской лесной и бумажной ассоциации по проектированию деревянных конструкций даются рекомендации по пролетам для массивных деревянных балок длиной до 32 футов, но таблица занимает целых 140 страниц. WSDD — чрезвычайно полезная книга (WSDD стоит 20 долларов. Звоните 800-890-7732). Получите это для своей справочной библиотеки. В таблицах WSDD указаны только значения для балок из цельной древесины с пределами прогиба L / 360. Но вы можете обманом заставить таблицы WSDD дать вам значения для двойных или тройных двухрядных балок с другими пределами прогиба.Просто сделайте следующее:

• определить общую нагрузку на фут балки

• выберите нужный интервал (например, выберите 4’0 ″)

• выберите столбец Fb пиломатериала, который вы собираетесь использовать.
  (в расчетных значениях AF&PA для балок и стропил № 2 кромка-ель = Fb @ 1104 фунтов на квадратный дюйм и E @ 1300 000 фунтов на квадратный дюйм — поэтому используйте столбец таблицы пролетов Fb 1100)

• выберите строку для размера пиломатериала, используемого в двойном заголовке: используйте в этом примере 2 × 6.Примечание: одиночный 2 × 6 будет поддерживать 347 фунтов на линейный фут балки. Следовательно, двойной 2 × 6 несет 2 x 347 = 694 фунта на линейную ногу.

• Требуемое значение E не меняется, когда вы удваиваете 2 × 6, потому что, когда вы удваиваете допустимую нагрузку, вы удваиваете толщину балки.

• В таблице указаны пролеты с пределом прогиба L / 360, нормальным для нагрузок на перекрытие. Если вы задаете размер балки крыши, такой как конструкционный конек, имеющий ограничение L / 240, вы должны умножить минимальное значение E на 0.666 (785000 x 0,666 = 522810 в данном случае). Для L / 180 умножьте на 0,5.

• Убедитесь, что значение сдвига (Fv) для используемой породы и сорта превышает Fv, указанное в таблице пролетов. Fv не меняется при удвоении толщины.

Производители

Engineered Wood сразу же отмечают, что их продукция обеспечивает превосходную прочность и жесткость. Заявления в основном верны, но вы платите за повышение производительности. Характеристики снижения прочности, такие как сучки, сорт и наклон волокон, контролируются в процессе производства, чтобы конечный продукт представлял более эффективное использование древесного волокна.Инженерная древесина одинакова от одного куска к другому, потому что каждый кусок делается более или менее одинаковым. Независимо от того, какой продукт вы укажете, характеристики конструкции контролируются прочностью (Fb) и жесткостью (E). Продукт LVL с Fb равным 3100 будет нести большую нагрузку, чем продукт LVL с Fb 2400. Так что будьте осторожны при сравнении продуктов. Все эти высокопроизводительные продукты в некоторых приложениях экономичны. А иногда они создают или разрушают дизайн.

Таблицы пролетов для конструкционной древесины используются так же, как и для пиломатериалов.Строительные нормы и правила позволяют снизить временные нагрузки в зависимости от продолжительности нагрузки. Например, крыша подвергается полной снеговой нагрузке только небольшой процент времени в течение года, поэтому это учитывается при расчете нагрузки на крышу. Обычно каждый производитель автоматически применяет эти сокращения и четко обозначает соответствующее применение в различных таблицах для полов и условий кровли. Будьте осторожны: некоторые производители требуют, чтобы уклон регулировался нагрузкой на крышу . Другими словами, некоторые производители основывают нагрузку на крышу не на горизонтальной проекции, а на фактическую длину стропил.Внимательно изучите литературу, прежде чем назначать нагрузку на крышу на фут коньковой балки или жатки. Обычно значения сдвига включаются в таблицы, а также указывается требуемая длина опоры на концах балок. Таблицы ограничены размерами целого фута, но значения могут быть интерполированы для дробных длин. Таблицы, используемые для калибровки пиломатериалов, предоставляются производителями бесплатно.

Для определения размеров спроектированных балок и коллекторов вы начинаете с нагрузки на фут балки. При работе с конструкционной древесиной используются значения как динамической, так и статической нагрузки.Динамическая нагрузка определяет жесткость, а общая нагрузка используется для определения прочности. Шаги калибровки:

• определить общую нагрузку и временную нагрузку на фут балки

• определяет тип груза, который вы поддерживаете (снег на крыше, неснежный пол или пол)

• выберите нужный промежуток

• сопоставить значения общей нагрузки и временной нагрузки со значениями, указанными в таблицах. Будут указаны толщина и глубина требуемого элемента.

Case House

Существует невероятно длинный список вариантов, которые следует учитывать при выборе пиленых и конструкционных балок или коллекторов. Я постарался упростить процесс, выбрав несколько популярных материалов и определив их размер для корпуса-дома. Выбранные приложения и диапазоны являются произвольными, но обычными. Безусловно, существует множество сценариев загрузки, отличных от продемонстрированных. Перед определением размеров балок и коллекторов необходимо проверить условия нагрузки для каждого приложения.Однако это упражнение даст вам почувствовать, как пиломатериалы, LVL, Parallam, Timberstrand и Anthony Power Beam сравниваются в различных приложениях.

Используя таблицы пролетов, я рассчитал несколько конструктивных элементов для двух климатических условий. Один набор элементов находится в климате со снеговой нагрузкой на 50 фунтов, а другой — в климате без снега на 20 фунтов. Обе нагрузки рассматриваются как временные. Приложения: (см. Диаграммы и расчеты для каждого условия)

1) Коньковая балка с пролетом 20 футов
2) Перемычка 2-го этажа с пролетом 4 фута
3) Перемычка 1-го этажа с пролетом 8 футов
4) Подвальная балка с пролетом 16 футов
5) Заголовок гаражных ворот с пролетом 18 футов

После того, как я определил нагрузки, я измерил и оценил балки, которые требуются для несения нагрузок.Я рассмотрел пять различных условий, чтобы увидеть, как варианты сравниваются друг с другом.

Соображения

Пиломатериалы имеют ограничения. Его прочность на изгиб часто составляет лишь половину от прочности деревянных изделий. В результате он не может пролетать большие расстояния, выпускается только в размерах до 2х12, а отдельные классы конструкции не всегда доступны. Некоторые конструкционные сорта заказываются по специальному заказу во многих странах. Кроме того, не все виды легко доступны.Например, пихту Дугласа сложно купить на некоторых восточных рынках. Но в целом для коротких пролетов пиломатериалы сложно превзойти.

Клееный брус (LVL) — прочный, жесткий и универсальный. Он охватывает большие расстояния. Я мог использовать LVL для каждого приложения в кейс-хаусе. Обычно толщина LVL составляет 1 дюйма, а глубина колеблется от 7 ¼ до 18 дюймов. Чтобы точно настроить несущий потенциал балки LVL, просто добавьте еще один слой на сторону балки. Труд — это фактор. На ламинирование нескольких слоев LVL нужно время.Но положительным моментом является то, что 2 рабочих обычно могут справиться с весом каждого ламината во время его сборки. LVL имеется на складе на большинстве лесных складов, и он знаком большинству должностных лиц и проектировщиков строительных норм.

Anthony Power Beam (APB) — относительный новичок на рынке структурных балок, способный конкурировать с LVL и Parallam. APB — это ламинированный брус шириной 3 1/2 и 5 1/2 дюйма, соответствующий стандартной толщине стенок 2 × 4 и 2 × 6. Глубина варьируется от 7 ¼ до 18 дюймов, что соответствует глубине стандартной двутавровой балки.Существует также более широкая версия 7ö, доступная с глубиной до 28 7/8 ″. APB требует очень мало труда, потому что он поставляется «полностью собранным», но он довольно тяжелый. 18-футовый гаражный заголовок для нашего дома весит 380 фунтов. APB — новый продукт, и его распространение несколько ограничено, поэтому вам, возможно, придется искать местного поставщика. Позвоните в Anthony Forest Products напрямую, чтобы найти дистрибьютора.

Parallam, производимый Trus Joist MacMillan (TJM), фактически определяет термин: пиломатериалы из параллельных прядей (PSL).PSL представляет собой набор длинных тонких нитей шпона, склеенных вместе, чтобы образовать непрерывные отрезки балки. Используемое древесное волокно прочное и жесткое. Несколько вариантов ширины от 1 ”- 7 ″ доступны с глубиной от 9 ¼” — 18 ″. Размеры Parallam совместимы с другими изделиями из дерева, такими как двутавровые балки и LVL. Параллам существует уже некоторое время, но все же — не все размеры доступны во всех регионах. Лучше всего спланировать свой дизайн заблаговременно. Как и APB, Parallam поставляется в полностью собранном виде и сравнительно тяжелый.Это хороший выбор для длинных чистых пролетов, где пиломатериалы нецелесообразны.

TimberStrand FrameWorks Header, клееный брус (LSL), производимый TJM, является последним представителем в конкурсе конструкционных коллекторов и балок. LSL производится путем превращения недорогого волокна осины и тополя в высококачественный конструкционный материал. Значения Fb и E, конечно, не подходят для APB, LVL и PSL, но производительность TimberStrand впечатляет. Это работало для большинства приложений в нашем случае.Стоит отметить, что применение 18-футового заголовка для гаражных ворот подтолкнуло TimberStrand к его конструктивным ограничениям. Жатка TimberStrand выпускается только шириной 3 ½ дюйма и глубиной от 4 3/8 дюйма до 18 дюймов. Это новый продукт, и дистрибьюторы не хотят создавать складские запасы. Это экономичный вариант для многих приложений, но его бывает очень сложно найти.

Сравнение товаров

Таблица 1 объединяет данные о загрузке, размерах и стоимости для всех приложений.Пролеты коллекторов типичны для окна и двери патио. Структурный пролет конька представляет собой размер большой семейной комнаты. Пролет фермы рассчитан на размер игровой комнаты среднего размера. Заголовок гаражных ворот основан на проеме гаражных ворот на 2 машины.

Щелкните для просмотра таблицы 1

Все иллюстрации любезно предоставлены журналом Journal of Light Construction.

NCDOT: мосты со стальными балками и балками

Стальные балки, поддерживающие балки перекрытий и настил ныне несуществующего моста на Ридж-стрит (мост округа Ансон, 88), построенного в 1910 году (источник: файлы осмотра моста NCDOT) Мосты из стальных балок и балок состоят из двух или более продольных балок или балок, поддерживающих поперечные балки перекрытия и настил.

Еще в 1847 году железные дороги начали использовать мосты из кованого железа с балками и перекрытиями из-за их основного преимущества: они были прочными, жесткими конструкциями из сборных клепаных балок, способных нести большие нагрузки. К концу 19 века технология была очень популярна. Это было эффективно и экономично для железнодорожных пролетов, потому что на железных дорогах было оборудование для транспортировки и размещения тяжелых балок. Это был единственный серьезный конкурент технологии ферм в конце 19 века.

Большинство сохранившихся мостов 19 века с балочными перекрытиями и многие мосты 20 века связаны с железными дорогами. Самыми старыми из сохранившихся примеров использования шоссе в Северной Каролине являются железнодорожные эстакады, построенные в 1910-х годах. К ним относятся мост на Ридж-стрит (мост округа Ансон, 88) через Южную железную дорогу Уинстон-Салем в Ансонвилле, построенный в 1910 году. развитие системы магистральных дорог из-за трудностей с транспортировкой тяжелых монолитных стальных балок.В отделе обслуживания моста, однако, широко использовалась легкая конструкция с балками и балками перекрытия для всех балок из катаного профиля вторичной системы.

Стандартная конструкция пролетов длиной от 30 до 50 футов и шириной от 18 до 24 футов, принятая в 1941 году, учитывала потребность в экономичном стальном мосту, рассчитанном на временные нагрузки от 10-тонных грузовиков. большое количество балок, складировали их на ремонтных площадках по всему штату и использовали собственную рабочую силу для строительства мостов с использованием минимального количества тяжелого оборудования.

Мосты помогли удовлетворить потребности второстепенных кампаний по улучшению дорог, проводимых губернаторами Робертом Греггом Черри (1945-49) и У. Керром Скоттом (1949-53).

Великая депрессия привела к отсрочке технического обслуживания и использованию временных, необработанных деревянных мостов на стрингерах на большей части вторичной системы. В ответ на распространенное мнение, что государство не выполнило своего обещания улучшить сельские дороги, период после Второй мировой войны был периодом модернизации и улучшения этих дорог и мостов.