Монтаж прогонов с подкосами и стоек для вальмовой крыши.

1. Прогоны и стойки в стропильных системах.

Основными элементами подстропильной конструкции, направленной вдоль здания, являются долевые балки - прогоны.

В чердачных крышах прогоны опираются на торцевые (боковые) и внутренние несущие стены или стойки, передающие давление от веса крыши на внутренние стены.

В бесчердачных крышах прогоны опираются на несущие конструкции стен, ригелей или непосредственно на столбчатые фундаменты.

При значительных нагрузках и больших расстояниях между стойками прогоны усиливают подбалками, подкосами и ригелями.

Конструкции подкосных систем состоят из стоек, на которые уложены в одном направлении главные балки. В другом направлении идут стропильные ноги (брусья или доски).

Стойки могут опираться на внутренние несущие стены или колонны среднего ряда на расстоянии не более 6 м. Для уменьшения пролёта верхних продольных прогонов устанавливают подкосы, которые служат также для обеспечения устойчивости всей системы в продольном направлении.

Если в чердачном помещении имеются торцевые несущие стены, то продольные прогоны опираются на них.

При отсутствии таких стен в крыше устраивают вальмовые скаты по накосным стропильным ногам. Подкосы в таких конструкциях в средних пролётах, примыкают к стойкам на лобовых врубках со скреплением в узлах скобами.

При установке деревянных стоек, прогонов и т.п. величина зазора в стыках с одного края не должна превышать 1 мм - сквозные щели НЕ ДОПУСКАЮТСЯ.

Стойки, подкосы, ригели, стропильные балки укладывают насухо на опорные антисептированные поверхности (лежни и закладные пробки) несущих конструкций.

При опирании балок на стойку следует обращать ВНИМАНИЕ на то, чтобы нагрузки на стойку шли вдоль волокон, а на балки - поперёк волокон.

 

2. Монтаж прогонов с подкосами.

В инд. строительстве (при стенном ограждении) - в основном применяют прогоны с подкосами.

Системы прогонов с подкосами наиболее часто используют при устройстве крыш. Подкосные балки применяются, с целью равномерного распределения нагрузки на прогоны.

Для уменьшения пролёта прогона и обеспечения устойчивости системы в продольном направлении такие системы применяют в наслонной или подкосно-балочной системах стропил.

Если подкосы идут до основания опор, то расстояние между точками опирания балок уменьшается. Такая конструкция, применяется при опирании прогонов и балок на стойки в зданиях павильонного типа и для деревянных стропильных систем.

Верхние концы подкосов располагают примерно в третях пролёта прогона и соединяют с ним под углом 30…45°.

Нижние концы подкосов упирают в лежни при наслонной системе стропил или соединяют со стойкой в подкосно-балочной системе. Узлы скрепляют скобами.

В навесах нижние концы стоек шарнирно крепят к столбчатым фундаментам с помощью стальных полос и болтов или к ж/бетонным парным пасынкам на проволочных скрутках.

Нижние концы подкосов в навесах в должны заканчиваться на высоте не менее 2,25 м от пола.

Расстояние между верхними концами подкосов обычно равно 1/3 пролёта прогона (ригеля).

В зданиях чаще всего применяют подкосные системы с упором верхних концов подкосов в ригель. В наслонных стропильных системах роль основного ригеля выполняет прогон.

В 2-хскатных крышах при расположении продольной стены посередине здания под коньком кровли укладывается прогон, опирающийся на стойки. Стойки устанавливают на лежень или подкладки.

При наличии 2-х внутренних несущих стен (например, для кирпичных стен несущей стеной принимается внутренняя стена из сплошной кладки толщ. не менее 380…420 мм), ставят 2 ряда прогонов по стойкам.

При пролётах прогона до 4,5 м ригель выполняют в виде многопролётной схемы.

Схема продольных рам стропильной системы с прогонами в виде консольно-балочной системы показана на рис.1.

Схема продольных рам стропильной системы с прогоном.
Схема продольных рам стропильной системы с прогоном

1- прогон; 2- стойка; 3- вертикальные связи из досок; 4- лежень; 5- подкосы.

Для обеспечения жёсткости стропильной системы в продольном направлении между стойками с расстоянием 3…4,5 м в пределах пролётов прогона делают перекрёстные связи из досок.

Узел-50 стыковки связей со стойками можно посмотреть в разделе "Узлы крепления стойки и прогона стропил с боковыми ветровыми связями" узел-50.

Узел-42 стыковки стойки с лежнем и прогоном (вариант из круглого леса) можно посмотреть в разделе "Крепления прогонов и стоек" здесь узел-42.

Узел-41 стыковки стойки с лежнем и прогоном (вариант из пиломатериалов) можно посмотреть в разделе "Крепления прогонов и стоек" там же здесь узел-41.

Узел-62-63 стыковки прогонов между собой можно посмотреть в разделе "Крепления прогонов и стоек" здесь узел-62-63.

 

2.1. Подкосные системы в продольном направлении.

Для обеспечения жёсткости стропильной системы в продольном направлении между стойками в пределах пролётов прогона применяют подкосные системы.

Подкосы ставят у каждой стойки пролёта прогона. При шаге стоек 4,5…6 м устанавливают подкосы, упираемые в прогон в третях пролёта. В этом случае стыки прогона располагают посередине пролёта (рис.2).

Схема продольных рам стропильной системы с шагом стоек 4,5…6 м с подкосами у каждой стойки показана на рис.2.

Схема продольных рам стропильной системы с подкосами у каждой стойки.
Схема продольных рам стропильной системы с подкосами у каждой стойки

1- прогон; 2- стойка; 4- лежень; 5- подкосы.

Узел 47-3 крепления стойки с подкосами из круглого леса смотрите в разделе "Крепления подкосов в стропилах" здесь узел-47.

Узел 48 крепления стойки из пиломатериалов с подкосами смотрите в разделе "Крепления подкосов в стропилах" здесь узел-48.

Для обеспечения жёсткости стропильной системы в продольном направлении между стойками с расстоянием 3,5…5 м в пределах пролётов прогона применяют подкосные системы. Подкосы ставят у каждой второй стойки в половине пролёта прогона.

Схема продольных рам стропильной системы с шагом стоек 3,5…5 м с подкосами у каждой второй стойки показана на рис.3.

Схема продольных рам стропильной системы с подкосами у каждой второй стойки.
Схема продольных рам стропильной системы с подкосами у каждой второй стойки

1- прогон; 2- стойка; 4- лежень; 5- подкосы.

Узел-42 крепления стойки без подкосов из брёвен смотрите в разделе "Узлы крепления прогонов и стоек" здесь узел-42.

Узел-41 крепления стойки без подкосов из бруса смотрите в разделе "Узлы крепления прогонов и стоек" здесь узел-41.

 

3. Монтаж прогонов и стоек для вальмовой крыши.

При наличии 2-х прогонов у стропильных ног ставят подкосы для восприятия создаваемого ими распора между лежнями располагают распорки (рис.4 разрез 2-2 поз.3).

Если стропильные ноги опираются на 2 прогона, то в коньке прогоны не ставят - концы стропильных ног опираются друг в друга и покрываются коньковым брусом.

Схема деревянных наслонных стропил с упором на 2 прогона, для вальмовой крыши с проходным чердаком, показана на рис.4.

Схема деревянных наслонных стропил с упором на два прогона для вальмовой крыши.
Схема деревянных наслонных стропил с упором на два прогона для вальмовой крыши

1- мауэрлаты; 2- лежни под стойки прогона; 3- распорки под лежни и стойки; 4- стойки под прогоны; 5- прогоны по стойкам; 6- ригель по прогонам; 7- шпренгель- распорка под диагональную стропильную ногу; 8- диагональные стропильные ноги; 9- нарожники; 10-стропильные ноги; 11- подкосы под стропильные ноги; 12- кобылки; 13- коньковый брус; 14- наружные несущие стены; 15- внутренние несущие стены.

Выше прогонов в этом случае возникает распор, который воспринимают с помощью ригелей (рис.4 поз.6).

Узлы 36-38 и узлы 39-40 можно посмотреть в разделе "Опорные узлы нарожников" здесь узел-36.

Узел 54 можно посмотреть в разделе "Крепления диагональных стропил с коньковым прогоном" здесь узел-51.

Узел 59-61 можно посмотреть в разделе "Крепления конькового прогона" здесь узел-59-61.

Узел 69 можно посмотреть в разделе "Крепления диагональных стропил с коньковым прогоном" здесь узел-69.

Особое ВНИМАНИЕ следует уделить угловым (крайним) стойкам и прогонам.

Часто их делают такого же сечения, как и остальные стропильные узлы, однако нередко они несут нагрузку в 1,5 раза большую, чем промежуточные стойки и прогоны.

Ослабленная стойка и прогон прогибаются - крыша получается неровной.

Схема деревянных наслонных стропил с упором на один прогон для вальмовой крыши показана на рис.5.

Схема деревянных наслонных стропил с упором на один прогон для вальмовой крыши.
Схема деревянных наслонных стропил с упором на один прогон для вальмовой крыши

1- мауэрлат; 2- лежень под стойки прогона; 3- стойки под прогон; 4- подкосы под стойки и прогон; 5- прогон по стойкам; 6- распорки под стойки; 7- распорки под прогон; 8- ригель по подкосам; 9- шпренгель- распорка под диагональные стропильные ноги; 10- диагональные стропильные ноги; 11- нарожники (короткие угловые стропила); 12- стропильные ноги; 13- кобылки стропильных ног; 14- коньковый брус; 15- наружные несущие стены; 16- внутренние несущие стены; 17- верхний уровень чердачного перекрытия.

У конечной стойки односторонний подкос вызывает повышенные изгибающие моменты и деформации.

Здесь лучше установить концевой подкос или уменьшить крайний пролёт, чтобы получить одинаковые изгибающие моменты в пролётах.

В противном случае потребовался бы для крайних элементов прогона длинномерный лесоматериал или устройство стыков вблизи крайних опор, что НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ.

Схема деревянных наслонных стропил с упором на 2 прогона, для вальмовой крыши с фронтоном под коньком для слухового окна, показана на рис.6.

Схема деревянных наслонных стропил с упором на два прогона для вальмовой крыши с фронтоном под коньком для слухового окна.
Схема деревянных наслонных стропил с упором на два прогона для вальмовой крыши с фронтоном под коньком для слухового окна

1- мауэрлат; 2- лежень под стойки прогона; 3- стойки под прогон; 4- подкосы под стойки и прогон; 5- прогон по стойкам; 6- распорки под стойки; 7- распорки под прогон; 8- ригель по подкосам; 9- шпренгель- распорка под диагональные стропильные ноги; 10- диагональные стропильные ноги; 11- нарожники (короткие угловые стропила); 12- стропильные ноги; 13- кобылки стропильных ног; 14- коньковый брус; 15- наружные несущие стены; 16- внутренние несущие стены.

Для уменьшения длины деталей стропильных ног (в том числе и диагональных) применяют подкосы (рис.6 поз.6) и ригели (рис.6 поз.8), так как в точке опирания на подкос можно выполнить стыковку брусьев стропильной ноги.

Узлы 43-44 опирания стойки с подкосами из брёвен на лежень для продольных и поперечных рам можно посмотреть в разделе "Крепления подкосов в стропилах" здесь узел-43-44.

Узел 52 крепления диагональных стропильных ног на консоль конькового прогона из бруса, для вальмового ската можно посмотреть в разделе "Крепления диагональных стропил с коньковым прогоном" здесь узел-52.

Узел 53 крепления диагональных стропильных ног на консоль конькового прогона из брёвен, для вальмового ската можно посмотреть в разделе "Крепления диагональных стропил с коньковым прогоном" здесь узел-53.

Узел 51 крепления диагональных стропильных ног на консоль конькового прогона из бруса без опоры на подкосы, для вальмового ската можно посмотреть в разделе "Крепления диагональных стропил с коньковым прогоном" здесь узел-51.

Узел 69 узел крепления стропил в коньке на ригель и боковые подкосы для вальмового ската при отсутствии конькового прогона можно посмотреть в разделе "Крепления диагональных стропил с коньковым прогоном" здесь узел-69.

Сечения изгибаемых элементов стропильной системы (всех видов стропильных ног, прогонов и шпренгелей) определяются требованиями прочности и жёсткости.

Схема продольных стропильных рам с усилением подкосов в крайних пролётах при повышенных ветровых и снеговых нагрузках показана на рис.7.

Схема продольных стропильных рам с усилением подкосов в крайних пролётах при повышенных ветровых и снеговых нагрузках.
Схема продольных стропильных рам с усилением подкосов в крайних пролётах

1- прогон; 2- стойка; 3- лежень; 4- подкосы; 5- накладки; 6-стальные нагели (для бруса - гвозди).

Узел 54 крепления диагональных стропильных ног на консоль конькового прогона из бруса с опорой на подкосы, для вальмового ската можно посмотреть в разделе "Крепления диагональных стропил с коньковым прогоном" здесь узел-54.

.

Особенно опасны ошибки, связанные с устройством ригелей и затяжек, поскольку и специалисты не всегда учитывают реальное распределение нагрузок и усилий.

Схема продольных рам стропил с фронтоном под коньком для слухового окна показана на рис.8.

Схема продольных рам стропил с фронтоном под коньком для слухового окна.
Схема продольных рам стропил с фронтоном под коньком для слухового окна

1- прогон; 2- стойка; 3- лежень; 4- подкосы; 5- накладки; 6-стальные нагели (для бруса - гвозди).

Угол наклона подкосов должен иметь к горизонтальной плоскости не менее 45°.

Схема опирания диагональных стропил с фронтоном под коньком для слухового окна показана на рис.9.

Схема опирания диагональных стропил с фронтоном под коньком для слухового окна.
Схема опирания диагональных стропил с фронтоном под коньком для слухового окна

1- стойка под прогон; 2- прогон; 3- рядовые стропильные ноги; 4- срез стропильной ноги; 5- ригель под стропила вальмового ската; 6- диагональная стропильная нога; 7- подкос под вальмовые стропильные ноги; 8- окно чердака; 9- прямая скоба d=12 мм; 10- стяжной болт d=12 мм; 11- болт М-16.

Прогоны к стойкам крепят стальными стержнями, а подкосы к прогонам и стойкам- с помощью лобовых врубок, закрепляемых скобками или болтами.

Нижние концы подкосов упирают в лежни при наслонной системе стропил или соединяют лобовыми врубками со стойкой в подкосно-балочной системе. Узлы скрепляют скобами или накладками.

 

 

3.1. Конструктивные требования сечений элементов стропильной системы.

Способ сведения вместе горизонтальных, вертикальных или диагональных строительных элементов в конструктивную точку-узел и определяет несущую способность конструкции (рис.1).

В соответствии с этим различаются допускаемые нагрузки, которые следует учитывать при подборе поперечных сечений. Например, средняя величина временного сопротивления древесины в кГ/см2 при влажности 15% из сосны и других пород приведена в таблице 1.

Таблица 1. Техническая характеристика пород древесины.

п/пПородаРастяжениеСжатиеИзгибСка-лы-ва-ние вдоль воло-конОбъ-ём-ный вес кг/м³
вдоль воло-конпопе-рёк
воло-кон
вдоль воло-конпопе-рёк воло-кон
123456789
1Сосна7002235011060060400- 700
2Ель6502030010055055350- 550
3Лист-вен-ница8502540013070070500- 800
4Дуб90060450200800100600- 900

Сечение элементов наслонных стропил определяется расчётом.

При отсутствии таких расчётов следует руководствоваться конструктивными требованиями сечений элементов стропильной системы. Они должны быть не менее размеров, указанных в таблицах 2 и 3.

Таблица 2. Минимально допустимое сечение элементов стропил.

п/пНаимено-вание элементовДреве-синаМинимальные размеры сечения, мм
из бруса высо-тойиз досок (попере-чное сече-ние)из круг-лого леса (диаметр в отрубе)
123456
1Стропильные ногихвойных пород≥120≥50х100≥120
2Стойки и подкосыхвойных пород≥120≥50х100≥160
3Прогоныхвойных пород≥160≥100х150≥160
4Ригели и крестовые связихвойных пород≥100≥50х100х
5Мауэрлатыхвойных и твёрдых
лиственных пород
≥160≥100х150≥160

Диаметр брёвен для стропильной системы принимается по верхнему отрубу и по чертежам узлов.

Под стойками устанавливают лежни или подкладки, размеры которых можно принимать по табл.3.

Таблица 3. Размеры лежней и подкладок под стойками.

п/пСистема стропилМатериалы внутренних стен, служащих опорами для стоекТип лежней и подкладок
НаименованиеРазмеры
12345
1Бесподкосная система стропилСтена из сплошной кладкиКоротыши из пластин длиной не менее 1,8 мd=150…180 мм
2Коротыши из бруса длиной не менее 1,8 мсеч.150х100 мм
3Бесподкосная система стропилСтена из облегчённой кладкиСплошной лежень из пластинd=160…180 мм
4Сплошной лежень из брусасеч.150х100 мм
5Подкосная система стропилСтена из сплошной и облегчённой кладкиСплошной лежень из пластинd=160…180 мм
6Сплошной лежень из брусасеч.150х100 мм

Номинальные размеры пиломатериалов хвойных пород приведены в табл.2 раздела "Подбор древесины и способы соединения элементов крыш".

 

Ссылки на СНиП и ГОСТ

Работы по устройству крыш должны соответствовать требованиям СНиП РК 3.02-06-2002 "Крыши и кровли", СНиП II-26-76 "Кровли", СНиП 31-02-2001 "Дома жилые одноквартирные" и СНиП 2.08.01-89* "Жилые здания".

По несущей способности и нагрузкам конструкции крыш и кровли должны соответствовать СНиП 2.01.07 и выполняться в соответствии с указаниями СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции".

Несущие и ограждающие конструкции дома должны быть выполнены из материалов, обладающих стойкостью к воздействиям влаги, низких температур, агрессивной среды, биологических и других неблагоприятных факторов согласно СНиП 2.03.11.