Сращивание стропил по ширине: Техника выполнения сращивания стропил | Онлайн-журнал о ремонте и дизайне

Техника выполнения сращивания стропил | Онлайн-журнал о ремонте и дизайне

Содержание

1. Наращивание или сращивание — в чем разница?
2. Основные правила сращивания стропильных ног
3. Спаренные и составные стропила

У крыши дома две главных цели: защита дома от неблагоприятных погодных условий и сохранение внутри дома тепла. Основой несущей способности крыши, которая может выдержать и вес кровельного материала, и сильные удары ветра, и вес снега зимой или потоки дождя летом, служит система стропил.

Варианты стропильных конструкций.

Длина стропила прямо зависит от расстояния от конька крыши до верхней части стены. Довольно часто при устройстве стропильной системы получается, что имеющейся в наличии стандартной длины бруса или доски недостаточно для устройства стропильной системы. В этом случае применяют наращивание или сращивание стропил.

Наращивание или сращивание — в чем разница?

Основными элементами стропильной системы крыши являются вертикальные стойки, подкосы и наклонно уложенные стропильные ноги. Стропильные ноги верхними концами укладываются на специальную балку-прогон, закрепленную на вертикальных стойках, а нижними — на уложенный на стену специальный опорный брус — мауэрлат. Сечение элементов стропильной системы прямо зависит от предполагаемой нагрузки на крышу, а их длина — от геометрических размеров ската.

Элементы стропильной системы.

Эти два параметра — сечения и длина — не всегда соответствуют нужным параметрам, и приходится усиливать или удлинять конструкцию. Увеличение сечения элементов стропильной системы называется наращивание стропил, а увеличение длины — сращиванием стропил по длине. Оно выполняется, если нужно увеличить длину стропильных ног.

Несмотря на схожесть в названиях, это две совершенно разные строительные операции. Наращивание стропил — это когда усиливают какой-то, чаще всего вертикальный, элемент конструкции, соединяя вместе 2 одинаковых по длине бруса или доски. Проще говоря, нарастить — это соединить два одинаковых элемента в один для усиления его прочности. При сращивании элементы удлиняют, соединяя между собой торцы кусков одного диаметра так, чтобы общая их длина соответствовала расчетной длине стропильных ног.

Основные правила сращивания стропильных ног

Удлиняются стропила врубкой с дополнительной фиксацией места соединения болтами, гвоздями и (или) скобами. Врубку нужно сделать, чтобы две части стропила максимально плотно прилегали друг к другу. Если есть возможность выбора, нужно всегда выбирать наиболее простой способ врубки. Место врубки нужно дополнительно скрепить, чтобы она смогла выдержать все нагрузки, а при необходимости и усилить металлическим креплением.

Сращивание стропил можно выполнить 3 способами: соединением встык, сращиванием «косым прирубом» и удлинением внахлест. Окончательный выбор способа делают непосредственно во время монтажа стропильной системы. При выборе нужно обязательно учитывать квалификацию выполняющего сращивание, имеющийся в наличии строительный материал (доска или брус) и вид крыши (скатная, полувальмовая или вальмовая). Независимо от выбранного способа, для удлинения стропил понадобятся инструменты:

Инструменты для сращивания стропильных ног.

• топор;
• пила-ножовка;
• поперечная пила;
• лучковая пила;
• молоток;
• киянка;
• рубанок;
• шерхебель;
• долото;
• стамеска;
• ручная или электродрель с набором сверл.

Несмотря на довольно внушительный список инструментов, в самом процессе сращивания нет ничего сверхсложного.

Для сращивания встык соединяемые торцы брусков или досок обрезают под углом строго в 90º. В месте стыковки торцов с двух сторон крепятся накладки длиной минимум 50 см. Накладки крепятся гвоздями в шахматном порядке — минимум 8 гвоздей на накладку (по четыре в каждый из соединяемых торцов). В последнее время гвозди все чаще заменяют длинными саморезами или же, если соединяются торцы досок, взятыми на болты с гайками металлическими пластинами.

Важная деталь: для предохранения места соединения от случайных боковых нагрузок в торцах соединяемых частей высверливаются отверстия, в которые вставляется железный штырь. Более простой, но и более трудоемкий способ — стыковка с шипом.

Схема сращивания стропильных ног.

При этом способе на торце одной части вырезается шип, а на торце другой — выдалбливается паз. Вставленные друг в друга, они, как и железный штырь, будут препятствовать боковым нагрузкам.

Чтобы срастить стропилину «косым прирубом», соприкасающиеся торцы частей стропила подрезают под углом в 45º, после чего срезы накладываются один на другой, и посредине места соединения скрепляются болтом диаметром 12 или 14 мм. Для этого в месте крепления высверливается сквозное отверстие, размер которого должен соответствовать диаметру болта. Если отверстие будет больше, в месте крепления появится люфт, создающий дополнительную нагрузку на прогиб.

Техника удлинения стропил внахлест подразумевает нахлест одной части стропил на другую минимум 1 м, затем, как и в случае использования способа «встык», соединенные элементы скрепляются гвоздями в шахматном порядке. Иногда для крепления используют металлические шпильки, на которые с обоих концов закручивают гайки с шайбами. Этот способ хорош тем, что не нужно соблюдать идеальную точность в торцах соединяемых элементов.

Соединение внахлест чаще применяют при использовании в качестве стропильных ног досок. Соединение в «косой прируб» обычно используют при удлинении бруса большого сечения. Соединение встык можно использовать в обоих случаях.

При любом способе сращивания место стыковки становится своеобразным пластичным шарниром.

Но поскольку стропилина должна быть равномерно жесткой по всей своей длине, то сращивание нужно выполнять на расстоянии, не превышающим 15% длины пролета от точки опоры, на которую устанавливается стропилина (прогон, мауэрлат или промежуточная опора).В этом случае прогиб стропилины в месте соединения будет максимально приближаться к нулевой отметке.

Спаренные и составные стропила

Схема усиления стропильных систем дополнительными подкосами.

Эти два вида стропил, выполненные из досок, удлиняют довольно часто. Для их удлинения обычно используют способ «внахлест». Спаренные стропила устраиваются из двух или больше досок, которые соединяются широкими сторонами и сшиваются в шахматном порядке гвоздями.

Чтобы увеличить длину такого стропила, его стыкуют с такой же спаренной системой. В случае стыковки одна доска в каждой системе должна выступать над другой как минимум на 1 м, и именно эти доски и скрепляются между собой. Такой способ стыковки позволяет создать надежную общую конструкцию стропильных ног, не уступающую по прочности стропилам из цельного бруса, что позволяет применять такие стропила при устройстве вальмовых и полувальмовых типов крыш.

Для составного стропила нужны три доски. Между двумя одинаковыми по длине досками укладывается третья, той же ширины, что и первые две. Причем укладывается она не на всю длину этих двух досок, а заходит в них минимум на 1 м, но обычно для большей надежности такой заход делают на треть их длины.

Схема вариантов удлинения стропил.

В итоге получается стропильная нога, с одной стороны состоящая из двух отстающих друг от друга досок, а из другой стороны из одной, находящейся посредине между первыми двумя. Место вхождения доски между двумя прошивается в шахматном порядке гвоздями или болтами.

В оставшийся промежуток между двумя досками вставляются вкладыши из обрезков доски, по ширине и толщине равные доске вкладышу, и крепятся гвоздями, причем в этих местах соблюдение шахматного порядка крепления необязательно. Длина таких вкладышей должна быть не меньше двойной ширины досок. Устанавливают такие стропила одинарной доской на прогон, а двойной — на мауэрлат.

Но все же составные стропила существенно уступают спаренным стропилам по прочности и надежности. Такой вид стропильной системы можно без опаски применять для возведения скатных крыш, а вот для вальмовых и полувальмовых типов крыш их использование нежелательно.

Если при возведении крыши возникает необходимость удлинить стропила, нет нужды вызывать мастеров- профессионалов. Эта работа вполне по силам тому, кто умеет обращаться с топором, рубанком и долотом. Главное — лучше делать это медленно, но правильно, чем быстро, но абы как. И тогда у вас получится прочная и надежная крыша, а созданная вами конструкция стропил прослужит вам верой и правдой не одно десятилетие.

Удачи! Надежной крыши вашему дому!

Сращивание стропил по длине: СНиП, какие способы существуют?

Правильное сращивание стропил по длине гарантирует безопасность системы в различных условиях эксплуатации.

Применяя для сращивания способы, изложенные в статье, можно построить крышу любой, даже самой сложной конструкции, затратив на материалы минимум денег и используя лесоматериалы стандартных размеров.

Нюансы удлинения кровельных пиломатериалов

Основной элемент каркаса двухскатной крыши — сами стропила или, как их называют кровельщики, — стропильные ноги.

Стропила закрепляются в нужном положении с помощью системы распорок, прогонов, затяжек и раскосов.

Для строительства стропильных каркасов, перекрывающих значительные междустенные промежутки, и при возведении кровель сложной формы приходится использовать лесоматериалы нетипичного размера.

Если под рукой нет бруса или другого пиломатериала нужного размера, то приходится сращивать элементы, пока их общая длина не достигнет требуемой величины.

Материал стандартного размера при увеличении длины становится толще — это не всегда удобно и технологично.

Сращивание дает возможность увеличивать длину стропильных элементов без изменения их толщины и достигать таким образом проектных параметров.

Порядок сращивания стропил по длине, который при этом может использоваться, в основном зависит от предпочтений мастера.

Все способы одинаково надежны и позволяют получить стропила заданных геометрических и физических параметров.

Прежде чем приступать к объединению стропил, нужно немножко узнать о физических свойствах материалов, используемых на разных участках стропильной конструкции.

Деталям конструкции, расположенным в ее разных частях, приходится переносить механические нагрузки разной интенсивности.

В некоторых узлах вообще нельзя использовать сращивание стропил в длину, так как сращенный пиломатериал не обладает прочностью цельного.

Более того, в определенных местах даже цельный пиломатериал целесообразно усиливать дополнительными деталями.

В любом случае после сращивания стропильные ноги и весь каркас кровли должны быть гарантированно защищены от поломок.

Как правило, сращивание стропил в длину уменьшает жесткость конструкции, так как в месте сращивания образуется подобие пластического шарнира.

Чтобы снижение жесткости как можно меньше повлияло на прочность стропильной системы, сращивание стропил необходимо проводить в точках наименьшей нагрузки на изгиб. Такие места стропильной системы находятся поблизости от опор.

Главное правило при сращении в длину заключается в следующем — место соединения пиломатериалов не должно находиться от опоры на расстоянии большем, чем 15 % от величины пролета.

Кроме того, место сращения пиломатериалов по длине зависит от того, в качестве какой детали стропильного каркаса они впоследствии будут использоваться.

При объединении пиломатериалов, идущих на сооружение прогонов, нужно обеспечить одинаковую прочность будущей детали по всей длине.

Другая задача стоит при сращивании конькового прогона. Здесь потребуется определенный размер прогиба, так как только при этом высота коньковой планки будет одинаковой на всей ее протяженности.

Порядок сращивания стропил

В строительном деле есть несколько способов срастить лесоматериалы в длину. На выбор методики сращивания влияет расстояние между стропилами и имеющиеся в наличии крепежные и строительные материалы.

Самым быстрым способом соединить лесоматериалы и увеличить таким образом их длину является стыковка.

Для стыковки торцы обеих досок или брусьев должны быть обрезаны под углом 90 градусов.

Торцы должны предельно точно прилегать друг к другу — это обеспечит максимальную прочность стропила после сращивания.

С обеих сторон от стыка на пиломатериалы накладывают деревянные планки и закрепляют их гвоздями, вбивая крепеж в диагональном порядке.

Вместо деревянных накладок можно использовать металлические пластины с заранее просверленными в них в шахматном порядке отверстиями.

Следующий способ, который можно использовать для сращивания стропил, — метод косого прируба. В основном этот метод используют для соединения пиломатериалов квадратного сечения.

Торцы двух брусьев нужно срезать под углом 45 градусов. Длина среза должна быть вдвое больше ширины бруса.

Острые углы на обеих деталях стачивают под углом 90 градусов, глубина полученных площадок должна составлять 15 % от высоты сечения. Аналогично делают площадки на другом конце косого спила.

Соединив оба элемента, закрепляют место соединения болтом, закрутив его в середину стыка. Круглый проем под болт приходится делать заранее.

При этом важно, чтобы диаметр отверстия был равен диаметру крепежа или был немного меньше — тогда не возникнет люфт, а болт будет крепко держаться в стропиле.

Для сращивания ламелей проще всего использовать метод внахлест. Здесь от плотника не потребуется особой точности и мастерства, так как доски соединяют с нахлестом 100 см.

По всей площади нахлеста в хаотичном порядке вбивают гвозди. Вместо гвоздей иногда используют болты и шпильки.

При использовании такого крепежа приходится заранее просверливать в досках отверстия, но применение болтов и шпилек вместо гвоздей увеличивает надежность конструкции.

Сращивая стропила, нельзя забывать о том, что место соединения должно приходиться на наименее нагруженный участок стропильной конструкции.

Сращенные пиломатериалы нельзя использовать для установки в качестве диагональных стропил, так как этому элементу конструкции приходится выдерживать увеличенные нагрузки.

В то же время нельзя не отметить, что прочность ног, сделанных из сращенного пиломатериала, может превосходить прочность цельных досок или брусьев.

Удвоенные и комбинированные стропила

Нужно отличать сращивание от наращивания. Сращивание — это увеличение исходной длины пиломатериала, наращивание — увеличение диаметра.

Существуют способы, позволяющие одновременно увеличивать и длину, и диаметр стропила. К таким конструкциям относятся спаренные и составные стропила.

Удвоенные и комбинированные стропила — это удлиненные балки, выполненные из досок и используемые для определенных целей. Для удлинения в этом случае используют метод внахлест.

Спаренные стропила соединяют из нескольких обрезных досок, сшивая их в диагональном порядке гвоздями.

Для увеличения длины спаренного стропила его соединяют с аналогичной спаренной конструкцией.

Пиломатериалы в узле соединения должны заходить друг на друга с нахлестом не менее 100 сантиметров.

Такое соединение позволяет создать надежную балку из двух рядов досок, соединенных друг с другом с нахлестом.

Соединения должны располагаться по диагонали, чтобы стыки с обратной стороны накладывались на цельные части досок.

Спаренные стропила не уступают в надежности монолитному брусу, что дает возможность собирать из них каркас вальмовых и полувальмовых крыш.

Комбинированные ноги делают из трех досок. В этом случае между двумя обрезными досками равной длины и толщины укладывают третью.

Дополнительная доска входит в стропильный зазор минимум на один метр, но обычно, для большей надежности, ее вводят на треть собственной длины.

В итоге получается стропило, с одной стороны состоящее из двух планок, а с другой стороны — из одной. Все места соединения прошиваются гвоздями в диагональной очередности или скрепляются саморезами.

Просвет между двумя планками заполняют вставками из обрезков лесоматериала и закрепляют гвоздями в произвольном порядке.

Комбинированные стропила устанавливают тонкой стороной на коньковый прогон, а толстой — на опорную балку.

Комбинированные стропила позволяют экономить материал и достигать нужного диаметра в зависимости от нагрузки на стропильную ногу.

Видео:

Раздвоенная нижняя часть стропильной ноги дает возможность легко соединять стропило с опорной балкой.

Составные стропила — менее прочная конструкция, чем спаренные, их можно использовать только для возведения скатных кровель. Их не используют в каркасах вальмовых крыш.

Если в процессе работы вам понадобилось удлинить или расширить стропила, то не обязательно вызывать специалистов.

Достаточно использовать один из предложенных в статье способов, и в итоге вы получите конструкцию, не уступающую по прочности крыше, стропильная система которой состоит из цельных досок и брусков.

Как соединить балку или стропила

Как правильно соединить балку или стропила

О сращивании древесины

Мы начнем нашу беседу с того, что напомним всем, что плотники сращивают древесину на протяжении тысячелетий. Это одна из тех вещей, которые плотники делают лучше всего, но все же есть те, кто говорит, что это прерогатива инженера и никого другого. Перемычки, домкраты, пороги, балки, балки, стропила — все это так или иначе сращено вместе. Дело в том, что плотникам многое разрешено, потому что мы все знаем, что они работают. Это называется прескриптивными решениями. Конечно, мы говорим о сращивании балки или стропила как части техники ремонта прогнившей, поврежденной термитами или перетянутой балки. Иногда нам просто нужен более длинный кусок дерева (например, вальмовое стропило).

Какой бы ни была причина, секрет хорошего соединения заключается в методе соединения и хорошем качестве изготовления. Способ подключения должен быть настолько хорошим, чтобы отдельные блоки работали как одно целое; если вся единица не заменена или не «родственна». Это обсуждение не предназначено для придания доверия какому-либо конкретному проекту сращивания и не может заменить надлежащий инженерный анализ, а предназначено только для того, чтобы помочь плотникам определить правильные концепции и передовой опыт для надлежащих процедур сращивания. Каждый проект уникален и имеет свои собственные критерии несущей способности, которые могут потребовать различных методов, дополнительной поддержки или даже инженерного анализа. Комментарии к этому блогу приветствуются.

Слева схема некоторых неподходящих методов ремонта. Пространства для обхода могут быть тесными и неудобными для работы, поэтому искушение срезать путь и некачественное исполнение является распространенным явлением. Свою роль играет отсутствие опыта. Руководители часто неохотно проверяют работу своих сотрудников. Какой бы ни была причина, некачественный ремонт может быть конструктивно дефектным. Наиболее распространенными причинами являются отсутствие надлежащей техники забивания гвоздей и сращивание с поврежденной древесиной.

Самый распространенный способ ремонта балок — это «сестра». По сути, сдвиньте целый член рядом с ним и прибейте к черту его с обеих сторон большим количеством гвоздей). Если новая сестра опирается на древесину не менее 1,5 дюйма с каждого конца, тогда все в порядке. Наиболее распространенными «ошибками» в этом методе были бы недостаточное сцепление сестер вместе, неадекватная осанка с той или иной стороны,

Компании, производящие фермы, используют «гвоздь-гантель» для сращивания древесины (на фото слева). Гвоздь — это в основном тонкий кусок металла, отштампованный так, что многие металлические выступы торчат в древесину примерно на 1/2 дюйма или около того. Он штампуется в древесину на заводе с помощью гидравлического пресса.

Фанеру можно использовать для достижения той же цели, и в течение многих лет многие плотники строили фермы самостоятельно, используя фанеру в качестве косынки. Эта практика отошла на второй план в основном потому, что изготовленные фермы упали в цене. Кроме того, подрядчики не могли быть уверены, что их рабочие достаточно опытны, чтобы сделать это должным образом, и поэтому выбрали инженерную древесину из соображений ответственности.

На фото слева стропила 2×6, сращенные вместе с использованием фанеры 3/4 дюйма. Очень сильная связь. В этом случае стропило в целом на самом деле прочнее, чем могло бы быть, потому что соединение более чем достаточное, а фанера увеличивает прочность. В этом случае мастеру просто понадобилось более длинное стропило. Руководствуйтесь здравым смыслом, решая, сколько креплений необходимо. Рубить дрова не к добру. В данном случае создатель использовал 9- 8d гвоздей с каждой стороны соединения, что достаточно в данном случае.

На рисунке слева представлена ​​схема некоторых рекомендуемых методов ремонта балок перекрытий. Некоторые припуски могут быть сделаны на длину и толщину фанерных косынок в соответствии с вашими конкретными потребностями. Хотя разумно «переусердствовать» с ремонтом; может быть приемлемо использовать фанеру толщиной 1/2 дюйма или немного более короткую косынку в зависимости от ваших обстоятельств. Прочность соединения зависит от прочности гвоздей на сдвиг, поэтому используйте их в большом количестве (вбивайте прямо, а не под наклоном). Не используйте шурупы, потому что большинство из них не предназначены для структурных применений. Если ремонт был спроектирован инженером, то технология ремонта должна быть вычерчена на бумаге, скреплена печатью одобрения инженера, и в ней будет указано количество и тип необходимого крепежа.

На фото показан метод ремонта прогнившей балки с использованием фанеры и несколько советов по наилучшей практике. Щелкните изображение, чтобы увеличить его. Сращивание с фанерой может иметь некоторые преимущества по сравнению с сращиванием с цельной балкой во многих ситуациях. Руководствуйтесь здравым смыслом, решая, сколько крепежей использовать. Используйте достаточное количество, однако не стоит колоть дрова слишком большим количеством.

Так в каких случаях допустимо сращивание только с одной стороны?  Например, в большинстве приведенных выше примеров короткая балка заполнена и сращена с обеих сторон прочной древесиной. Это помогает уменьшить силы сжатия и растяжения, возникающие в результате воздействия нагрузок. Иногда можно сращивать только с одной стороны, например, при добавлении стропильных хвостов к стропилам, которые уже опираются на верхнюю пластину. Другой пример, который может быть приемлемым, — это добавление к верхней части слишком короткого стропила, потому что подрядчик заказал пиломатериал, который на 8 дюймов короче. работа сращивания, так что в большинстве случаев это будет нормально.

Однако нагрузка на пол больше, поэтому мы не рекомендуем выполнять сращивание только с одной стороны. Это следует оценивать в каждом конкретном случае, но если это абсолютно необходимо, то прибейте его большим количеством гвоздей с обеих сторон (не под наклоном) и с большим количеством нахлестов.

В поле я заметил, что многие рабочие обрезали сестру с одной или другой стороны, чтобы она помещалась между лентами 2х2. Было бы лучше удалить ленту, установить сестер и заменить новыми лентами, чтобы сестра имела адекватную опору с обеих сторон. Может действительно так проще. Не поддавайтесь искушению повторно использовать старую ленту, так как она, вероятно, слишком порезана, чтобы принести какую-либо пользу к тому времени, когда ее удалят.

Исправление провисания черного пола

Часто мы сталкиваемся с ситуацией, когда черный пол намок от протечки или имеет слабое место. Когда замена черного пола нецелесообразна, например, когда шкафы мешают и т. д., может помочь добавление блокировки снизу. На фото слева показано, как легко починить провисший пол. Вы хотите отрезать несколько шипов 1×2, отмерить необходимое расстояние, прикрепить его, вставить блок, поднять его домкратом или автомобильным домкратом, установить другой шип, при необходимости добавить крепеж в блокировку. Повторяйте по мере необходимости. Этот метод рекомендуется потому, что попытка поднять черный пол одной рукой и прибить его другой почти невозможна, особенно если вы хотите, чтобы пол был на одном уровне.

Замена балки А

До сих пор мы говорили только о ремонте балки или стропила. Как насчет того, когда нам нужно отремонтировать балку или подоконник. По большей части вы не можете родить подоконник или балку, потому что вы не можете родить поврежденную древесину. Это также связано с тем, что нагрузки воздействуют непосредственно на балку. Балки и подоконники следует заменять, когда они гниют или повреждены термитами. Некоторые люди пытаются скрыть сгнившую доску, положив перед ней, а иногда даже под ней хорошо обработанный кусок. Тогда они прикрутят к нему балки, как будто прогнившей балки не существует. Это как минимум плохая практика. По возможности сгнившие балки следует заменять новыми. Я думаю, что когда люди сталкиваются с проблемами, они не думают нестандартно о том, как заменить поврежденные детали. Балки не обязательно должны быть габаритными пиломатериалами. Они могут быть изготовлены из пиломатериалов или меньших элементов, склеенных или прибитых вместе, чтобы сформировать более крупный компонент.

Теперь давайте посмотрим, что мы узнаем в полевых условиях. …

На этом снимке мастер хорошо поработал, соорудив фермы, но с треском провалился, прибив косынки. Кажется, он прибил косынки только с одной стороны, думая, что гвозди достаточно длинные, чтобы пробить другую часть, или, может быть, он просто поленился. Как видите, они расходятся, поэтому ферма может рухнуть. Косынки должны быть прибиты гвоздями с обеих сторон.

Вот жалкая попытка соединить балки пола под ванной. При взгляде вдаль перекрытие кажется длиннее, но я полагаю, что ближайшее из них меньше фута с очень небольшим количеством гвоздей. На фото видно провисание и провисание балки. Хотите верьте, хотите нет, но такое низкое качество изготовления не такое уж редкое явление. Было бы легко сделать это правильно, но они предпочли этого не делать.

Автор Рэй Торнберг.

Комментарии к этому блогу приветствуются.

Взгляд строительных норм и правил на традиционный каркас крыши

Задолго до того, как были опубликованы какие-либо строительные нормы и правила, традиционные методы каркаса крыши развивались на практике, в результате чего подходы к каркасу крыши были такими же разнообразными, как и сами строители. В прошлом методы, описываемые тремя основными строительными нормами (BOCA, UBC и SBC), хотя и были похожи, различались в зависимости от климатических факторов, таких как ожидаемые ветровые и снеговые нагрузки, местные привычки и доступные материалы. Между восточным и западным сводами существовали даже разные названия одинаковых деталей. Объединение этих разрозненных стилей и стандартов в единый кодекс — Международный жилой кодекс (IRC) — было непростым делом, и, казалось бы, фундаментальные аспекты строительства крыш все еще обсуждаются.

Понимание этой истории дает представление о том, почему рассмотрение конструкции крыши в IRC и связанном с ним Руководстве по строительству деревянных каркасов (WFCM) допускает такое широкое толкование. Но если свести все к минимуму, то есть, по сути, два стандартных метода строительства крыши, каждый из которых обладает определенной гибкостью. Их легче всего идентифицировать по типу используемого конька: либо коньковая балка, которая является конструкционным или несущим элементом, либо коньковая доска, которая не является несущим элементом каркаса. Остальная часть каркаса крыши следует этому примеру.

Каркас с коньковой балкой

Крышу с коньковой балкой легче понять, если представить ее как плоскую поверхность — например, настил на виде сверху. Конек выполнен в виде балки, проходящей из конца в конец. Концы балки должны поддерживаться сосредоточенными нагрузками, как правило, стойками внутри стен или в середине комнаты. Затем стропила соединяются с балкой и передают всю свою вертикальную нагрузку вниз. Опять же, балки настила для картин соединены с балкой с помощью вешалок. Другие концы стропил опираются на наружные стены.

В реальной крыше с коньковыми балками — а не на нашей воображаемой плоской поверхности — центральная балка может быть поднята на любую высоту (см. иллюстрацию коньковой балки), создавая сводчатый потолок внизу без чердачного пространства (хотя код разрешает для постройки мансарды путем добавления потолочных балок подходящего размера). Подход с коньковой балкой прост, за исключением размера балки, для которого IRC не дает указаний. Использование спроектированной балки (например, LVL) для конька полезно в этом отношении, потому что можно получить большие пролеты, а таблицы пролетов обычно доступны у производителя.

В конструкции крыши с коньковыми балками соединение стропил с коньком должно воспринимать всю гравитационную нагрузку на стропила. В большинстве случаев это соединение достигается с помощью промышленного оборудования с номинальной нагрузкой. Тем не менее, IRC допускает обязательное соединение стропил с коньком для уклонов 3:12 и выше. Таблица R602.3(1) требует, чтобы для соединения использовались либо четыре гвоздя на пальцах 16d, либо три концевых гвоздя 16d. Но при использовании этого графика гвоздей имейте в виду, что поднятие все равно должно быть решено с помощью завязок на воротнике или коньковых ремней (подробнее об этом позже).

Каркас с коньковой доской

Коньковая доска используется в совершенно другом методе строительства. Эта обычная система каркаса может использоваться для крыш с уклоном 3:12 или больше и работает как треугольник, требуя наличия всех трех сторон и точек, как показано на рисунке. Коньковая доска просто скрепляет верхнюю точку треугольника и может быть вообще исключена, если вершины противоположных стропил соединены косынкой. В отличие от коньковой балки, которая является конструкционной, коньковая доска может быть простой толщиной 1 на (3/4 дюйма), которая по крайней мере равна ширине обрезанного конца стропила.

Пик крыши — это вершина треугольника, а стропила составляют две стороны, которые наклоняются вниз к нижним точкам на вершинах стен. Стяжка стропил, соединенная с нижними концами стропил, образует третью сторону (основание) треугольника, а также может выполнять функцию потолочной балки. Хотя стропильные стяжки обычно и исторически устанавливаются на 48-дюймовых центрах, IRC 2012 требует стропильной стяжки для каждой пары стропил. При этом типе каркаса крыши нисходящие нагрузки на крышу приводят к растяжению стяжек стропил внизу, поскольку они сопротивляются тяге стропил, которая в противном случае выталкивала бы наружу стены.

Это общая концепция кровельной системы из коньковых досок, но есть еще несколько деталей, которые следует учитывать.

Потолочные балки и стяжки для стропил

Во-первых, существует разница между потолочной балкой и стяжкой для стропил, термины, которые многие ошибочно используют как синонимы. Потолочная балка — это просто горизонтальный элемент каркаса, который проходит между стенами или стропилами для поддержки потолка. Стяжка стропил представляет собой горизонтальный элемент каркаса, который проходит между стропилами, чтобы противостоять внешней тяге стропил. Путаница возникает из-за того, что два «объекта» не различаются по их «функциям». Однако один элемент каркаса может функционировать как стяжка стропил и как потолочная балка.

Когда строитель хочет создать сводчатый потолок под этим типом сборки крыши — или в редком случае, когда потолочные балки проходят перпендикулярно стропилам и не могут использоваться в качестве стяжек — код допускает подъем стропильных связей на высоту до 1/ 3 общая вертикальная высота сборки крыши, измеренная от вершины стены до конька (см. иллюстрацию «Потолочные балки в сравнении со стяжками стропил»). В этой конфигурации все еще присутствует треугольная форма, чтобы сохранить жесткость крыши.

Но когда стропильные стяжки соединяются со стропилами в точке над вершинами стен, стропила подвергаются дополнительным изгибающим усилиям, которые уменьшают их допустимый пролет. В этих случаях IRC предоставляет понижающие коэффициенты (см. таблицу регулировки пролета стропил). Другими словами, если крыша спроектирована со стропилами, уже имеющими максимально допустимый пролет, подъем стропильных связей для создания сводчатого потолка потребует использования запаса большего размера для этих стропил в соответствии с нормами.

По мере увеличения высоты стропильных связей над несущими стенами увеличивается и напряжение на стяжках. Но вместо того, чтобы требовать большего размера запаса для галстуков, IRC требует дополнительных гвоздей, как указано в таблице R802.5.1 (9).

Требования к забиванию гвоздями

График забивания гвоздей, требуемый IRC для соединения стропил с коньковым брусом, такой же, как описано ранее для конькового бруса. Как ни странно, если коньковая доска опущена, а два противоположных стропила соединены друг с другом фасонкой, то IRC не предусматривает требований по креплению. Но если использовать гвозди, хотя бы эквивалентные тому, что требуется для соединения конька с доской, вопросов быть не должно.

IRC более тщательно рассматривает соединения стропильных связей с нижними концами стропил (пяточное соединение), потому что нагрузки, распирающие стены наружу, резко меняются в зависимости от уклона крыши, снеговой нагрузки и пролета стропил. Чем меньше уклон крыши, тем прочнее должно быть соединение. Точно так же усилие в соединении между стропилами и стропильными связями увеличивается при большей расчетной снеговой нагрузке или при более длинных стропилах, несущих большие нагрузки на крышу.

Таблица R802.5.1(9) предоставляет информацию обо всех этих переменных, а требуемое количество гвоздей может составлять от 3 до 39 16d гвоздей на каждое соединение. И если 39 гвоздей в одном соединении звучит как много гвоздей, это даже близко не верхний предел. Когда стропильные стяжки поднимаются над вершинами стен, нормы применяют к соединению поправочный коэффициент: чем выше поднята стяжка, требуется больше гвоздей. В качестве предельного примера, при снеговой нагрузке 70 фунтов на квадратный фут, пролете стропил 18 футов, расстоянии между центрами стропил 24 дюйма и стропильных связях, поднятых на максимальную высоту 1/3, применяется множитель 1,5, что приводит к требование 59гвозди для каждого соединения стропила/стяжки. (Это число звучит так же безумно, как и при написании, но это IRC.)

Могут использоваться альтернативные крепления или соединения, а специально разработанные и спроектированные соединения имеют смысл для экстремальных ситуаций, но это зависит от лица, подающего заявку. альтернатива, чтобы доказать свою эквивалентность предписанию IRC. В таких случаях последнее слово остается за строительной службой.

Если необходимо соединить анкеры стропил, например, когда они охватывают крышу шире, чем имеется в наличии, для стыка требуется такое же крепление гвоздями, как и для соединения пятки стропила. Кроме того, когда стропильная стяжка действует как потолочная балка, она должна быть подходящего размера и прибита гвоздями для пролета. Хотя потолочная балка не часто рассматривается как конструктивный элемент, она должна выдерживать собственный вес отделки потолка и освещения, а также любые нагрузки сверху, если она также функционирует как часть мансардного этажа.

Многократно оклеветанная стяжка с воротником

Последний элемент каркаса крыши, который следует обсудить, — это стяжка с воротником, также называемая «балкой с воротником». Впервые упомянутые в IRC в 2006 году, стяжки с воротником требовались задолго до этого в Южном стандартном строительном кодексе и в положениях о сильном ветре Единых строительных норм и правил. Хотя многие специалисты утверждают, что хомуты не нужны, они противостоят подъемным силам, которые пытаются разорвать конек (см. иллюстрацию хомутов) как в коньковой балке, так и в конструкции крыши из коньковой доски.

По данным Американского совета по дереву и WFCM, галстуки с воротником требуются только в районах со скоростью ветра 85 миль в час и выше.