8-3842-33-85-00 - магазин жидких обоев

г. Кемерово, Рынок "Привоз" бокс №1

Как срастить стропила по длине: Сращивание стропил между собой по длине — пошаговое видео и фото

Содержание

Сращивание стропил между собой по длине — пошаговое видео и фото

Крыша – сложная, многокомпонентная конструкция, проектирование, сборка и монтаж которой представляет собой серьезное препятствие для неопытного мастера. Важнейшим этапом возведения кровли считают устройство стропильного каркаса, задающего форму, уклон и несущую способность ската. На стропила ложится нагрузка от веса кровельного материала и снега, поэтому они должны быть прочными и долговечными. Но что делать, если длина ската намного превосходит стандартный размер пиломатериалов? В этой статье мы расскажем, как правильно выполняется сращивание стропил между собой для увеличения длины этого элемента.

Содержание статьи

Внешний вид и функции

Стропильными ногами или стропилами называют основные элементы стропильного каркаса крыши, которые располагаются попарно вдоль конькового соединения, образуя наклонные плоскости скатов. Обычно они изготавливаются из здоровой, прочной древесины или металлического профиля.

В конструкции кровли стропила выполняют следующие функции:

  • Формируют форм и угол наклона скатов. Именно угол между стропильными ногами и основанием крыши задают узнаваемую геометрию крыши, облегчая сход с поверхности ската талой и дождевой воды и снега.
  • Равномерно распределяют вес кровельного покрытия. Кровельный пирог с учетом снеговой нагрузки может весить до 300 кг/м2, потому стропила должны выдерживать значительный вес по всей длине, а также распределять его между несущими стенами.
  • Служат основой для фиксации кровельного материала. Финишное покрытие крепят на обрешетку, приколоченную поперек стропильных ног каркаса.

Зависимость шага между стропилами от их длины

Расчет параметров стропильной ноги

Обратите внимание! Существует три параметра стропил, определяемых при расчете и создании проекта кровли: длина стропильной ноги, расстояние между ними и размер сечения этих элементов. В основном они зависят от уклона скатов, климатических условий и веса финишного покрытия.

Материалы

Стропильные ноги, распределяющие вес гидроизоляционного покрытия и термоизоляции кровли между несущими стенами, на которые опираются скаты, должны обладать высокой несущей способностью и отличными прочностными качествами.

Кроме того, они должны быть легкими, чтобы при своей значительной длине не прогибаться под собственным весом. Оптимальными материалами для изготовления стропил считают:

  1. Дерево. Древесина – легкий, прочный строительный материал, который легко обрабатывать самым примитивным инструментом вручную. Стропильные ноги из этого бруса сечением 100х100 мм или 150х150 мм выдерживают до 500 кг/м2. Из-за того, что стандартный размер пиломатериалов не превышает 6 м, дерево применяют для изготовления стропил частных, ведь при длине ската, превышающей 6 метров, приходится выполнять наращивание досок. Недостатком деревянных стропил считают слабую устойчивость к гниению, поэтому их обрабатывают антисептическими составами.
  2. Металл. Металлические стропила применяются в основном в промышленном строительстве, так как хозяйственные, коммерческие и производственные постройки, как правило, обладают большим размером. Высокая несущая способность металлического профиля позволяет использовать элементы меньшего сечения. Кроме того, металл обладает высокой устойчивостью коррозии.

Опытные мастера отмечают, что даже если длина ската превышает 6 метров, стропила для каркаса кровли можно изготовить из дерева. Причем совершенно необязательно приобретать дорогостоящие пиломатериалы нестандартной длины. При большом размере крыши проводят сращивание стропил или надставляют их кобылками.

Оптимальное место для сращивания

Монтаж кобылок

Методы наращивания

Длина стропильной ноги складывается из длины ската и длины свеса крыши, поэтому она может превышать стандартный размер пиломатериалов, составляющий 6 метров. Чтобы удлинить доски, из которых изготавливаются стропила, нужно соединить две или три доски между собой.

Чтобы наборная стропильная нога не теряла прочностные качества, необходимо правильно рассчитать место сращивания и надежно зафиксировать его одним из следующих методов:

  • Соединение встык. Чтобы нарастить стропила эти методом, концы бруса отпиливают под углом 90 градусов, соединяют между собой, а затем с обеих сторон накладывают деревянные накладки, фиксируя их в нескольких местах длинными болтами в шахматном порядке. Этот способ подходит для сращивания стропил, изготовленных из досок сечением 50х150 мм.

    Сращивание встык

  • Соединение «косым прирубом». Если стропила изготавливают из бруса квадратного сечения, то легче всего нарастить их методом «косого прируба». Эта технология заключается в том, что концы соединяемых элементов подрезают под косым углом, а затем соединяют через сквозное вертикальное отверстие шпилькой. Главное, чтобы диаметр отверстия соответствовал или был на 1 мм меньше крепежного элемента, иначе в конструкции возникнет люфт, вызывающий нагрузку на изгиб.

    Соединение косым прирубом

    Технология наращивания косым прирубом

  • Соединение нахлест. Чтобы нарастить стропила из деревянных досок по длине, можно соединить отдельные элементы внахлест. Этот простой способ получить достаточно жесткое и прочное крепление. Нахлест между досками должен составлять не менее 1 м, а крепление гвоздями осуществляется в шахматном порядке.

    Соединение внахлест

Важно! Другой надежный метод увеличить длину стропильной наги изготовить составные или спаренные стропила. Следует учесть, что составные элементы обходятся дешевле сдвоенных, однако, значительно уступают им в прочности.

Методы наращивания

Наборные и сдвоенные стропила

Видео-инструкция

Сращивание стропил по длине: правильные способы

Деревянные стропильные ноги изготавливаются из бруса или доски, сечение которых зависит от расчетной нагрузки на конструкцию.

При необходимости выполняется сращивание стропил с целью увеличить длину элемента.

Расчет длины и сечения стропил, подготовка материала

В частном строительстве для возведения стропильной системы традиционно используется пиломатериал. Металлические или железобетонные конструкции встречаются значительно реже. Разработка проекта каркаса крыши подразумевает выполнение целого ряда расчетов, которые позволяют подобрать оптимальные параметры для каждого элемента стропильной системы. Стропила в процессе эксплуатации крыши принимают на себя основную внешнюю нагрузку, и к прочности данного элемента предъявляются повышенные требования.

Чтобы вычислить требуемую длину стропильной ноги, необходимо определиться с углом наклона кровли и рассчитать высоту крыши, исходя из ширины дома. Наслонные или висячие стропила при небольших размерах дома могут выполняться из цельного бруса или доски. Если длина имеющегося пиломатериала недостаточна, требуется выполнить сращивание, чтобы стропильная нога соответствовала заданным размерам.

Длина стропила зависит от размера пролета между коньком и верхней частью стены дома. Сечение стропильной ноги выбирается в зависимости от расчетной нагрузки и расстояния между ними. Усредненные значения приведены в таблице. Если в качестве кровельного покрытия предполагается использовать керамическую черепицу либо асбоцементный шифер, каркас крыши желательно возводить из пиломатериала увеличенного сечения.

Выбирая материал для изготовления стропил, предпочтение рекомендуется отдать древесине хвойных пород. Она легко обрабатывается, хорошо противостоит гниению, имеет необходимую прочность. Подготовленные к монтажу стропилины и другие элементы каркаса крыши следует пропитать огнебиозащитным составом.

При необходимости выполнить сращивание стропил по длине, важно выбрать оптимальную технологию, которая позволит обеспечить расчетную прочность конструкции. На видео представлены основные способы сращивания стропильных ног по длине.

Конструктивные особенности сращивания стропил

Увеличение длины стропильных ног производится за счет соединения коротких элементов из доски или бруса. Узел стыковки (практически при любом методе наращивания) представляет собой пластичный шарнир. Но стропилина должна иметь необходимую жесткость по всей длине, поэтому стык должен располагаться в том месте, где практически отсутствует изгибающий момент. С этой целью стык (пластичный шарнир) должен располагаться на определенном расстоянии от опоры, которое составляет 15% от длины пролета, перекрываемого стропилом

.

Следует учитывать, что расстояние от мауэрлата до промежуточной стропильной опоры отличается от расстояния между этой же опорой и коньком. Это требует использования равнопрочной схемы – необходимо обеспечить одинаковую прочность по всей длине, создание равного прогиба не требуется.

Особые требования к прочности предъявляются к накосным (диагональным) стропилам вальмовых и полувальмовых крыш. Они превышают по длине стропила боковых скатов и служат опорой для нарожников – укороченных стропильных ног.

Сращивание стропил, при необходимости увеличить их длину, выполняется по следующим технологиям:

  • соединение досок встык;
  • метод «косой прируб»;
  • соединение внахлест.

Использования такого инструмента, как стусло, дает возможность отрезать концы досок строго под заданным углом, обеспечивая необходимую плотность стыков.

Соединение встык

Метод соединения встык дает возможность нарастить стропильную ногу, используя специальную накладку. Чтобы правильно выполнить соединение, требуется стыкуемые концы досок или бруса отрезать строго под углом 90°. Это позволит предотвратить образования прогиба под нагрузкой в месте стыка торцов стыкуемых стропил.

Срезанные торцы соединяются и закрепляются посредством металлического крепежа либо используются накладки из обрезков доски, устанавливаемые с обеих сторон соединения. Каждая накладка должна быть прибита гвоздями, расположенными в шахматном порядке.

Метод «косого прируба»

Если соединение встык более всего подходит для сращивания стропильных досок, метод косого прируба идеально подходит для увеличения стропильной ноги из бруса большого сечения. Данная технология получила свое название из-за принципа подрезки элементов. Соприкасающиеся концы досок необходимо подрезать под определенным углом.

Элементы, выполненные из бруса, плотно стыкуются полученными плоскостями. В месте соединения требуется выполнить сквозное вертикальное отверстие под шпильку или болт. Важно, чтобы диаметр отверстия точно соответствовал диаметру крепежного элемента (12 или 14 мм) или был меньше на 1 мм. В этом случае крепление плотно сидит в древесине и отсутствует люфт, который может создать нагрузку на изгиб.

При установке шпилек или ботов необходимо использовать широкие металлические шайбы, чтобы крепеж со временем не повредил древесину.

Соединение внахлест

Срастить стропильные доски можно внахлест – это дает возможность создать жесткое соединение. Данный способ удлинения достаточно прост: две доски укладываются друг на друга с нахлестом, длина которого должна составлять не менее одного метра. Соединение досок выполняется при помощи гвоздей – крепежные элементы устанавливаются в шахматном порядке.

Крепление элементов внахлест – наиболее простой способ стыковки наращивания стропильных ног. В этом случае не требуется соблюдать точность подрезки элементов. Вместо гвоздей в качестве крепежа могут применяться шпильки с шайбами и гайками.

Спаренные и составные стропила из досок

В качестве удлиненных стропильных ног используются конструкции, выполненные из досок – спаренные и составные.

Спаренные выполняются из двух или более досок, соединенных широкими сторонами, которые сшиваются друг с другом с помощью гвоздей, расположенных в шахматном порядке. Чтобы увеличить длину стропильной ноги, соединенные попарно доски стыкуются внахлест и встык с другой спаренной системой. Это дает возможность создать равнопрочную конструкцию, способную выдержать высокие нагрузки. Удлиненные стропильные ноги из спаренных досок практически не уступают стропилам из цельного бруса и могут применяться для создания накосных стропил для вальмовых и полувальмовых крыш.

При удлинении стропильной ноги важно, чтобы сплачиваемые доски располагались со сдвигом не менее, чем на метр. Соединения должны располагаться в шахматном порядке, чтобы каждый стык был закрыт цельной доской.

Составное стропило изготавливается из трех досок. Основой конструкции являются две доски, имеющие одинаковую длину. Между ними укладывается третья доска, по ширине соответствующая основным. Ее длина должна обеспечить необходимую длину стропильной доски. Свободный промежуток между двумя основными досками заполняется обрезками доски, ширина которых соответствует доске-вкладышу. Вся конструкция прошивается гвоздями. Дополнительная доска должна заходить между основными не менее чем на метр по длине. Она закрепляется гвоздями, расположенными в шахматном порядке.

Надежность составных стропил существенно уступает спаренным конструкциям. Составные системы могут с успехом использоваться для возведения скатных кровель, но их нельзя применять в качестве накосных стропил вальмовых крыш.

Чтобы правильно выполнить монтаж удлиненных балок, необходимо учитывать место расположения стыков нарощенной конструкции. Они должны располагаться недалеко от опоры, что в минимальной степени подвергаться нагрузкам на изгиб. Наращивание стропил – экономически выгодный шаг, так как позволяет применять унифицированные материалы для создания конструкций необходимой длины.

Тематическое видео в статье дает возможность подробно ознакомиться с тем, как правильно выполнить стыковку элементов стропила при наращивании.

Сращивание стропил по длине — 5 способов с пошаговыми инструкциями!

Стропильная система – самый сложный и один из наиболее ответственных элементов дома, от правильности ее строительства во многом зависит комфортность и время эксплуатации строения. Расчет и проектирование стропильной системы должен делаться только опытными строителями или инженерами со специальной подготовкой.

Сращивание стропил по длине

Содержание статьи

Сложность стропильной системы

Спроектировать деревянную стропильную систему намного сложнее, чем любые металлические конструкции. Почему? В природе не существует двух досок с абсолютно одинаковыми показателями прочности, на этот параметр влияет очень много факторов.

  1. Каждая доска имеет свое количество сучков, среди них есть здоровые и гнилые. Одни сучки оказывают минимальное влияние на прочность, другие значительно их понижают.

    Количество сучков на досках разное

  2. В зависимости от условий и режимов сушки в досках могут появляться трещины. Место их расположения и размеры невозможно предвидеть или рассчитать – остается неизвестным и точное влияние на прочность.
  3. Доски могут поражаться различными грибковыми заболеваниями, не все они заметны невооруженным глазом. Некоторые могут проявиться уже после завершения строительства стропильной системы. Кроме того, даже здоровые на период строительства пиломатериалы со временем могут повреждаться вредителями и гнилью.

Требования к качеству стропильной доски

Как выбрать качественные ровные доски для стропил

Металл имеет одинаковые свойства, которые зависят только от марки стали. Расчеты будут точными, ошибка минимальная. С деревом все намного сложнее. Для того чтобы минимизировать риски разрушения системы, нужно давать большой запас по прочности. Большинство решений принимается непосредственно строителями на месте после оценки состояния пиломатериалов и с учетом особенностей конструкции. Очень важен практический опыт.

Сростка стропил. Накладка с 2 сторон в виде метровой доски 150х50

Цены на различные виды строительных досок

Доски строительные

Почему нужно сращивать стропила

Есть несколько причин, по которым требуется сращивать стропила.

  1. Длина крыши превышает стандартную длину пиломатериалов. Стандартная длина досок не превышает шести метров. Если скат имеет большие размеры, то доски придется удлинять.
  2. Во время строительства остается много хороших досок длиной 3–4 м. Чтобы понизить сметную стоимость здания и уменьшить количество непродуктивных отходов, для изготовления стропил можно использовать эти куски, предварительно срастив их.

Сращивание стропил по длине

Важно. Нужно помнить, что прочность сращенных стропил всегда ниже, чем целых. Нужно стараться, чтобы место сращивания располагалось как можно ближе к вертикальным упорам.

Способы сращивания

Существует несколько способов сращивания, однозначно лучшего или худшего нет. Мастера принимают решения с учетом своих навыков и конкретного места размещения стыка.

Таблица. Способы сращивания стропил.

Метод сращивания Краткое описание технологии

Косой прируб

Применяется на досках толщиной не менее 35 мм. Довольно сложный метод, требует практического опыта выполнения плотницких работ. По прочности соединение самое слабое из всех существующих. Преимущество – экономия пиломатериалов. Практически на стройках применяется очень редко.

Встык

Длина стропильных ног увеличивается с помощью накладки. Накладка может быть деревянной или металлической. Если длина двух отрезков досок недостаточна по параметрам стропильной системы, то такой способ позволяет их увеличить. Соединение встык имеет самые высокие показатели прочности на изгиб, широко применяется во время строительства различных сооружений.

Внахлест

Внахлест. Две доски фиксируются с нахлестом. Самый простой метод, по прочности занимает среднее положение. Недостаток – общая длина двух досок должна быть больше проектной длины стропильной ноги.

Схема спаренных стропил

В этой статье мы рассмотрим два наиболее простых и надежных метода сращивания: встык и внахлест. Косой прируб трогать нет смысла, его почти не используют из-за большого количества недостатков.

Требования строительных норм и правил к сращиванию стропил

Неумелое сращивание стропил по длине может не только резко понизить их устойчивость к изгибающим нагрузкам, но и стать причиной полного разрушения конструкции. Последствия такой ситуации очень печальные. Строительные правила предусматривают определенные закономерности во время выбора размеров крепежа, мест его установки и длины накладок. Данные взяты с учетом многолетнего практического опыта.

Сращенные стропила будут намного прочнее, если для их соединения использовать не гвозди, а металлические шпильки. Инструкция поможет сделать самостоятельный расчет соединения. Достоинство метода – универсальность, с его помощью можно решать проблемы не только с удлинением стропил, но и с наращиванием иных элементов кровли. Специализированные компании выполнили черновые расчеты и собрали данные в таблицу, но в ней указываются только минимально допустимые параметры.

Таблица расчетов узлов и соединений

На практике рекомендуется всегда делать запасом по прочности. Как определяются параметры сращивания стропил?

  1. Диаметр и длина шпилек. В любых случаях диаметр шпилек должен быть ≥ 8 мм. Более тонкие не обладают достаточной прочностью, использовать их не рекомендуется. Почему? В металлических соединениях диаметр шпилек рассчитывается на усилия растяжения. Во время стягивания металлические поверхности настолько сильно прижимаются между собой, что удерживаются за счет силы трения. В деревянных конструкциях шпилька работает на изгиб. Отдельные доски нельзя стянуть с большим усилием, шайбы проваливаются в доску. Кроме того, во время изменения показателей относительной влажности доски изменяют толщину, за счет этого уменьшается усилие стягивания. Шпильки, работающие на изгиб, должны иметь большой размер. Конкретный диаметр шпильки нужно определять по формуле dш = 0,25×S, где S – толщина доски. К примеру, для доски толщиной 40 мм диаметр шпильки должен быть 10 мм. Хотя это все довольно относительно, нужно иметь в виду конкретные нагрузки, а они зависят от многих факторов.

    Определяем требуемый диаметр шпилек

  2. Длина нахлеста досок. Этот параметр всегда должен быть в четыре раза больше ширины досок. Если ширина стропил 30 см, то длина нахлеста не может быть менее 1,2 м. Мы уже упоминали, что конкретное решение принимается мастером с учетом состояния пиломатериалов, угла наклона стропил, расстояния между ними, веса кровельных материалов и климатической зоны расположения здания. Все эти параметры оказывают большое влияние на устойчивость стропильной системы.

    Нахлест досок

  3. Расстояние между отверстиями для шпилек. Крепеж рекомендуется фиксировать на удалении не менее семи диаметров шпилек, от края доски расстояние должно быть не менее трех диаметров. Это минимальные показатели, на практике рекомендуется их увеличивать. Но все зависит от ширины доски. Нельзя за счет увеличения расстояния от края слишком уменьшать расстояние между рядами шпилек.

    Шаг между шпильками

    Минимальное расстояние от края доски

  4. Количество стягивающих шпилек. Есть довольно сложные формулы, но на практике ими не пользуются. Мастера устанавливают два ряда шпилек с учетом расстояния между ними, отверстия располагаются в шахматном порядке.

Количество шпилек в узле

Практический совет. Для увеличения прочности сращиваемой стропилины на изгиб отверстия шпилек не должны располагаться на одной линии, нужно смещать их не менее чем на один диаметр.

Сращивание встык досками

Работы намного удобнее делать на земле, подготовьте ровную площадку. На землю подложите бруски – стропилины придется подрезать, нужен просвет для дисковой пилы. Перед сращиванием точно узнайте длину стропилин. Замерять ее нужно на строении, используйте любые тонкие длинные доски, веревку или строительную рулетку. Если появится ошибка в несколько сантиметров – не проблема. Во время соединения стропильных ног на крыше эта ошибка без проблем устраняется.

Подготовка всего необходимого

Шаг 1. Положите одну доску на бруски, ровно под прямым углом отрежьте торец. Отрезать лучше ручной электрической циркульной пилой.

Важно. Соблюдайте правила техники безопасности, это высокооборотный и очень травмоопасный инструмент. Никогда не демонтируйте заводские средства защиты дисковой пилы, не отключайте электрические реле перегрузки.

Отрезается торец доски

Доски для стропил довольно тяжелые, во время отрезания придайте им такое положение, чтобы они не зажимали полотно пилы или преждевременно не разламывались во время дорезания. Таким же способом подготовьте и вторую доску. Обращайте внимание, чтобы срез был только под прямым углом. Торцы сращиваемых досок должны плотно прилегать друг к другу по всей поверхности, это нужно для увеличения прочности сращенной стропилины. Дело в том, что даже при ослаблении соединения шпилек торцы во время изгиба будут упираться друг в друга по всей длине среза и держать нагрузку. Шпильки и накладные доски будут удерживать конструкцию лишь от расползания по длине.

Шаг 2. Установите рядом две подготовленные доски для стропилины. Заготовьте доску для накладки. Мы уже упоминали, что ее длина должна быть примерно в четыре раза больше ширины доски. Если скаты крыши имеют небольшой уклон, расстояние между стропилами большое, а крыша будет утепляться минеральной ватой, то нагрузки на изгиб значительно возрастают. Соответственно, длину доски для сращивания надо увеличивать.

Две доски устанавливаются рядом

Шаг 3. Положите накладку на две рядом лежащие доски для сращивания. Довольно часто толщина и ширина досок даже из одной партии отличаются на несколько миллиметров. Если у вас такой случай, то ровняйте доски с той стороны, к которой будет прибиваться обрешетка.

Практический совет. Наука о сопротивлении материалов говорит, что чем тоньше материал, тем больше его сопротивление на изгиб по тонкой плоскости. Это значит что, к примеру, пять рядом поставленных досок на ребро толщиной 1 см каждая выдерживают значительно большую нагрузку, чем одна доска толщиной 5 см. Вывод – для сращивания совсем необязательно резать толстые дорогостоящие материалы, можно использовать несколько тонких отрезков нужной длины. Таких кусков на любой стройке достаточно.

Обрезка доски для сращивания

Накладка уложена на доски

Шаг 4. В шахматном порядке и на нормируемых расстояниях просверлите отверстия под шпильки. Для того чтобы во время высверливания отверстий отдельные элементы не смещались, нужно их временно между собой закрепить. Используйте в этих целях длинные и тонкие саморезы, сколачивать гвоздями не рекомендуется. Они разрезают или разрывают волокна древесины, прочность доски немного уменьшается. Саморезы не режут волокна, а раздвигают их в стороны, после выкручивания доски почти полностью восстанавливают свои первоначальные характеристики прочности.

Доски стягиваются саморезами

Шаг 5. Высверлите отверстия, не располагайте их на одной линии, а то доски могут треснуть во время эксплуатации.

Сверление отверстий

Отверстия готовы

Можно встретить рекомендации после высверливания отверстий разъединять доски и укладывать между ними джут для исключения появления мостиков холода. Это не только напрасный труд, но и вредный. Почему? Во-первых, никакие мостики холода в местах сращивания не возникают, наоборот, они имеют самую большую толщину и, соответственно, самую низкую теплопроводность. Но даже если они появятся, то никаких негативных последствий не будет, это стропильная система крыши, а не комнатное окно или дверь. Во-вторых, джут уменьшает усилие трения между элементами сращивания, а это очень негативно сказывается на их прочности. В-третьих, если на материал попадает конденсат, что весьма вероятно, то удаляться из него влага будет очень долго. К каким последствиям приводит длительный контакт деревянных конструкций с влагой рассказывать нет необходимости.

Джут укладывать не стоит

Шаг 6. Вставьте в подготовленные отверстия шпильки, оденьте с двух сторон шайбы и прочно стяните гайками. Рекомендуется стягивать до тех пор, пока шайбы не вдавятся в дерево. Лишнюю длину шпилек можно отрезать круглошлифовальной машинкой с диском по металлу.

Забиваются шпильки

Закручиваются гайки

Лишняя длина шпилек отрезается

Аналогичным образом сращиваются все остальные стропилины.

Цены на популярные модели электродрелей

Электродрели

Сращивание внахлест

Это соединение делать проще, но при одном условии – позволяет суммарная длина двух досок, она должна быть больше длины стропильной ноги на величину нахлеста.

Сращивание стропил внахлест

Если у вас пиломатериалы низкого качества, то перед началом работ рекомендуется их разложить на ровной поверхности и сделать ревизию. Для длинных участков сращенных стропил выбирать ровные, а для отрезков использовать кривые. Хотя для стропильной системы настоятельно рекомендуется покупать только качественные материалы, это не тот архитектурный элемент здания, на котором можно экономить.

Ревизия пиломатериалов

Шаг 1. Выберите доски и положите их на возвышенность из брусьев. Если есть желание, то можно выровнять торцы при помощи циркулярной пилы, нет желания – не ровняйте. Состояние торцов никак не влияет на прочность сращивания внахлест.

Обрезаются торцы досок

Шаг 2. Положите доски друг на друга, подгоните длину стыка и общий размер стропилины.

Доски укладываются друг на друга

Практический совет. Доски должны лежать друг на друге строго параллельно. В связи с тем, что верхняя приподнимается над нижней на толщину материала, под ней и брусками следует класть подставки из отрезков. Толщина отрезков должна равняться толщине нижней доски.

Шаг 3. Выровняйте доски по одной из граней и саморезами временно скрепите их. Высверлите отверстия, ставьте шпильки, шайбы и затяните гайки.

Забиваются шпильки

Доски соединяются шпильками

Результат проделанной работы

Сращивание встык фанерой

Цены на различные виды струбцин

Струбцины

Один из способов сращивания стропилин, помогает экономить доски и рационально использовать отходы различных пиломатериалов. В данном случае применяются обрезки листовой фанеры толщиной один сантиметр.

Шаг 1. Ровно уложите доски стропилины на площадке, сомкните торцы, обратите внимание на параллельность боковых граней. Доски должны быть предельно одинаковыми по толщине, торцы обрезаны ровно под прямым углом.

Торцы досок сомкнуты

Шаг 2. Кисточкой обильно намажьте поверхность клеем ПВА.

Наносится клей ПВА

Шаг 3. Уложите подготовленный кусок фанеры на место сращивания, прочно прижмите его струбцинами. Во время фиксации следите, чтобы фанера не сдвинулась со своего первоначального места.

Укладывается кусок фанеры

Для фиксации используются струбцины

Шаг 4. Длинными прочными саморезами в шахматном порядке прикрутите фанеру к доскам. Длина саморезов должна быть на 1–2 короче общей толщины досок и фанеры, их концы не могут выходить с обратной стороны. Под саморезы обязательно подкладывайте шайбы большого диаметра. Перед закручиванием саморезов просверлите в стропилине отверстия. Их диаметр должен быть на 2–3 мм меньше диаметра резьбовой части метиза.

Сверлятся отверстия под саморезы

Закручиваются шурупы

Шаг 5. Переверните доску обратной стороной вверх, подложите под концы подставки, они не должны висеть в воздухе. Аккуратно по очереди снимите все установленные струбцины.

Струбцины снимаются

Шаг 6. Намажьте поверхности клеем и положите на них вторую заготовку из фанеры. Опять зажмите ее струбцинами.

Поверхности намазываются клеем

Заготовка зажимается струбцинами

Шаг 7. С большим усилием закрутите саморезы.

Саморезы закручиваются с большим усилием

Важно. Во время закручивания саморезов обращайте внимание, чтобы они не располагались друг против друга. Смещение должно быть не менее трех сантиметров.

Шаг 8. Снимите струбцины. Для усиления узла сращивания стяните его сквозными шпильками. Размещать их следует таким же образом, как и при обыкновенном сращивании встык.

Забиваются сквозные шпильки

Практический совет. Отверстия под шпильки должны быть на 0,5–1,0 мм меньше диаметра шпильки. Бывают случаи, что точно подобрать диаметр сверла по дереву невозможно. Тогда рекомендуется использовать сверло немного меньшего диаметра, пусть шпилька заходит с достаточно большим усилием.

Во время ее забивания от сильных ударов молотка первые несколько витков резьбы сминаются, что очень усложняет накручивание гайки. Чтобы избежать проблем, перед забиванием шпильки наживите гайки, теперь пусть резьба на торце заминается, она больше не нужна. Перед установкой стропилины на место проверьте, высох ли клей. При хорошей погоде для его полного застывания нужно примерно 24 часа.

Последний штрих — нанесение клея

Важно. Если во время сращивания стропил по длине досками гайки закручивались до тех пор, пока шайба не утапливалась в древесины, то с фанерой так поступать нельзя. Внимательно контролируйте силу прижатия, не допускайте повреждения шпона фанеры.

Как правильно забивать гвозди в стропилину при сращивании

Не всегда есть возможность и необходимость сращивать отдельные элементы стропил с помощью шпилек, иногда это проще сделать обыкновенными гладкими гвоздями. Но нужно уметь их правильно забивать, в противном случае со временем усилие сжатия досок значительно уменьшится. Длина гвоздя должна на 2,5–3 см превышать толщину стропилины в месте соединения.

Наращиваем стропила по длине

Как правильно вколачивать гвозди для соединения нагруженных или ответственных деревянных конструкций?

Шаг 1. Под небольшим углом вбейте гвоздь в доски, но не до конца. Нужно, чтобы острие выступило с обратной стороны примерно на один сантиметр.

Гвоздь забит не до конца

Шаг 2. С обратной стороны стропилины согните молотком гвоздь под прямым углом.

Гвоздь загнут под прямым углом

Шаг 3. Забейте гвоздь еще примерно на один сантиметр. Опять согните конец, угол сгиба уже должен быть намного меньше 90°. Чем больше вы его согнете, тем надежнее будет окончательная фиксация.

Гвоздь забит еще на 1 см (примерно)

Конец загнут еще больше

Шаг 4. Теперь можно вбивать шляпку гвоздя до самого конца. С обратной стороны сгибайте выступающую часть до тех пор, пока острый конец полностью не войдет в доску. Помните, что место выхода тела гвоздя и место забивания его острия не должны лежать на одной линии.

Теперь гвоздь забит до конца

Согнутая часть гвоздя вбивается в доску

Такая технология полностью исключает самостоятельное ослабление силы прижатия.

Цены на различные виды крепежа для стропил

Крепеж для стропил

Практические советы

Уже упоминалось, что прочность стропилины на изгиб в месте сращивания всегда меньше, чем у целого элемента. По возможности старайтесь располагать этот узел как можно ближе к коньку, мауэрлату или различным распоркам. Такие предосторожности минимизируют риски механического разрушения стропильной ноги. Если такая возможность по тем или иным причинам отсутствует, то не рекомендуется размещать место упора под сращиванием на расстоянии больше 15% длины ноги от любого конца.

Узел располагается на мауэрлате

Никогда не используйте для соединения черные саморезы. Этот металл имеет два существенных недостатка. Первый – он быстро окисляется и теряет первоначальную прочность. Второй – технология изготовления таких саморезов предполагает закаливание. Каленые саморезы при превышении допустимой нагрузки не вытягиваются, а лопаются. Во время эксплуатации кровли относительная влажность деревянных конструкций меняется, соответственно, колеблется и толщина досок. А это может существенно увеличивать усилие растягивания самореза, он не выдержит и треснет.

Черные саморезы использовать не стоит

Не переусердствуйте с количеством метизов. Если их слишком много, то отверстия значительно уменьшат прочность соединяемых деталей, в результате вы получите обратный эффект, наращивание не усилится, а ослабнет.

Видео – Сращивание стропил по длине

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 срастить стропила

Как нарастить стропила по длине своими руками?

Крыша – сложная, многокомпонентная конструкция, проектирование, сборка и монтаж которой представляет собой серьезное препятствие для неопытного мастера. Важнейшим этапом возведения кровли считают устройство стропильного каркаса, задающего форму, уклон и несущую способность ската. На стропила ложится нагрузка от веса кровельного материала и снега, поэтому они должны быть прочными и долговечными. Но что делать, если длина ската намного превосходит стандартный размер пиломатериалов? В этой статье мы расскажем, как правильно выполняется сращивание стропил между собой для увеличения длины этого элемента.

Внешний вид и функции

Стропильными ногами или стропилами называют основные элементы стропильного каркаса крыши, которые располагаются попарно вдоль конькового соединения, образуя наклонные плоскости скатов. Обычно они изготавливаются из здоровой, прочной древесины или металлического профиля. В конструкции кровли стропила выполняют следующие функции:

  • Формируют форм и угол наклона скатов. Именно угол между стропильными ногами и основанием крыши задают узнаваемую геометрию крыши, облегчая сход с поверхности ската талой и дождевой воды и снега.
  • Равномерно распределяют вес кровельного покрытия. Кровельный пирог с учетом снеговой нагрузки может весить до 300 кг/м2, потому стропила должны выдерживать значительный вес по всей длине, а также распределять его между несущими стенами.
  • Служат основой для фиксации кровельного материала. Финишное покрытие крепят на обрешетку, приколоченную поперек стропильных ног каркаса.

Обратите внимание! Существует три параметра стропил, определяемых при расчете и создании проекта кровли: длина стропильной ноги, расстояние между ними и размер сечения этих элементов. В основном они зависят от уклона скатов, климатических условий и веса финишного покрытия.

Стропильные ноги, распределяющие вес гидроизоляционного покрытия и термоизоляции кровли между несущими стенами, на которые опираются скаты, должны обладать высокой несущей способностью и отличными прочностными качествами. Кроме того, они должны быть легкими, чтобы при своей значительной длине не прогибаться под собственным весом. Оптимальными материалами для изготовления стропил считают:

  1. Дерево. Древесина – легкий, прочный строительный материал, который легко обрабатывать самым примитивным инструментом вручную. Стропильные ноги из этого бруса сечением 100х100 мм или 150х150 мм выдерживают до 500 кг/м2. Из-за того, что стандартный размер пиломатериалов не превышает 6 м, дерево применяют для изготовления стропил частных, ведь при длине ската, превышающей 6 метров, приходится выполнять наращивание досок. Недостатком деревянных стропил считают слабую устойчивость к гниению, поэтому их обрабатывают антисептическими составами.
  2. Металл. Металлические стропила применяются в основном в промышленном строительстве, так как хозяйственные, коммерческие и производственные постройки, как правило, обладают большим размером. Высокая несущая способность металлического профиля позволяет использовать элементы меньшего сечения. Кроме того, металл обладает высокой устойчивостью коррозии.

Опытные мастера отмечают, что даже если длина ската превышает 6 метров, стропила для каркаса кровли можно изготовить из дерева. Причем совершенно необязательно приобретать дорогостоящие пиломатериалы нестандартной длины. При большом размере крыши проводят сращивание стропил или надставляют их кобылками.

Методы наращивания

Длина стропильной ноги складывается из длины ската и длины свеса крыши, поэтому она может превышать стандартный размер пиломатериалов, составляющий 6 метров. Чтобы удлинить доски, из которых изготавливаются стропила, нужно соединить две или три доски между собой. Чтобы наборная стропильная нога не теряла прочностные качества, необходимо правильно рассчитать место сращивания и надежно зафиксировать его одним из следующих методов:

    Соединение встык. Чтобы нарастить стропила эти методом, концы бруса отпиливают под углом 90 градусов, соединяют между собой, а затем с обеих сторон накладывают деревянные накладки, фиксируя их в нескольких местах длинными болтами в шахматном порядке. Этот способ подходит для сращивания стропил, изготовленных из досок сечением 50х150 мм.

Важно! Другой надежный метод увеличить длину стропильной наги изготовить составные или спаренные стропила. Следует учесть, что составные элементы обходятся дешевле сдвоенных, однако, значительно уступают им в прочности.

Как выполнить сращивание стропил по длине: разбор вариантов и технологических правил

Нередко в ходе строительства каркасов для крыш сложной конфигурации возникает потребность в использовании элементов нестандартного размера. К характерным примерам относятся вальмовые и полувальмовые конструкции, диагональные ребра которых существенно длиннее, чем рядовые стропильные ноги.

Подобные ситуации возникают при сооружении систем с ендовами. Чтобы созданные соединения не стали причиной ослабления конструкций, надо знать, как производится сращивание стропил по длине, каким способом обеспечивается их прочность.

Содержание

Специфика удлинения стропильных ног

Сращивание стропильных ног позволяет унифицировать пиломатериал, приобретаемый для возведения крыши. Знание тонкостей процесса предоставляет возможность практически полностью построить стропильный каркас из бруска или доски одного сечения. Устройство системы из материалов одного размера выгодно отражается на итоговой сумме расходов.

К тому же доску и брусок увеличенной длины, как правило, производят с сечением бóльшим, чем у материала стандартных размеров. Вместе с сечением возрастает и стоимость. Такой запас прочности при устройстве вальмовых и ендовых ребер чаще всего не нужен. Зато при грамотном выполнении сращивания стропил элементам системы сообщается достаточная жесткость и надежность при наименьших затратах.

Без знания технологических нюансов сделать действительно жесткие на изгиб соединения пиломатериалов достаточно сложно. Узлы сопряжения стропилин относятся к категории пластичных шарниров, обладающих лишь одной степенью свободы – способностью поворачиваться в соединительном узле при приложении вертикальной и сжимающей по длине нагрузки.

Для того чтобы обеспечить равномерную жесткость при приложении изгибающей силы по всей протяженности элемента, сопряжение двух частей стропильной ноги располагают в местах с наименьшим изгибающим моментом. На эпюрах, демонстрирующих величину момента изгиба, они хорошо видны. Это точки пересечения кривой с продольной осью стропилины, в которых изгибающий момент приближается к нулевым значениям.

Учтем, что при строительстве стропильного каркаса требуется обеспечить равную по всей протяженности элемента сопротивляемость изгибу, а не одинаковые возможности прогибаться. Поэтому места сопряжения устраивают рядом с опорами.

В качестве опоры принимается как установленная в пролет промежуточная стойка, так и непосредственно мауэрлат или шпренгельная ферма. Коньковый прогон можно также оценивать, как возможную опору, но участки состыковки стропильных ног лучше располагать ниже по скату, т.е. там, где на систему возлагается минимальная нагрузка.

Варианты сращивания стропилин

Кроме точного определения места для сопряжения двух частей элемента системы нужно знать, как правильно удлиняются стропила. Способ формирования соединения зависит от выбранного для строительства пиломатериала:

  • Брусья или бревно. Наращиваются косым прирубом, сформированным в зоне соединения. Для усиления и для предотвращения поворота прирубленные под углом края обоих частей стропилины скрепляются болтом.
  • Сшитые попарно доски. Сращиваются с расположением линий состыковки вразбежку. Соединение двух наложенных друг на дружку частей производится гвоздями.
  • Одинарная доска. В приоритете сращивание лобовым упором – путем состыковки торцованных частей стропильной ноги с наложением одной или пары деревянных или металлических накладок. Реже из-за недостаточной толщины материала используется косой прируб с креплением металлическими хомутами или традиционным гвоздевым боем.

Рассмотрим детально указанные методы, чтобы углубленно разобраться в процессе наращивания длины стропил.

Вариант 1: Метод косого прируба

Способ предполагает формирование двух наклонных врубок или запилов, устроенных со стороны сопряжения частей стропильной ноги. Подлежащие состыковке плоскости врубок должны безукоризненно совмещаться без малейших зазоров, независимо от их размеров. В зоне соединения должна быть исключена вероятность деформации.

Запрещено заполнение щелей и неплотностей клиньями из древесины, фанерными или металлическими пластинами. Подогнать и скорректировать огрехи не получится. Лучше заранее точно вымерить и вычертить линии врубок, согласно следующим стандартам:

  • Глубина определяется формулой 0,15 × h, где h обозначает высоту бруса. Это величина участка, перпендикулярного продольной оси бруса.
  • Интервал, в пределах которого расположены наклонные участки врубки, определяется формулой 2 × h.

Место для размещения участка состыковки находят по действующей для всех типов стропильных каркасов формуле 0,15 × L, в которой величина L отображает размер перекрываемого стропилом пролета. Расстояние откладывается от центра опоры.

Детали из бруса при выполнении косого прируба дополнительно крепятся проходящим через центр соединения болтом. Отверстие для его установки высверливается заранее, Ø его равен Ø стержня крепежа. Чтобы древесина в месте установки крепления не сминалась, под гайки укладываются широкие металлические шайбы.

Если с применением косого прируба соединяют доску, то дополнительная фиксация производится с применением хомутов или гвоздей.

Вариант 2: Сплачивание досок

В случае использования технологии сплачивания центр соединяемого участка располагается прямо над опорой. Линии состыковки торцованных досок располагаются с обеих сторон от центра опоры на расчетном расстоянии, равном 0,21 × L, где L обозначает длину перекрываемого пролета. Фиксацию проводят гвоздями, устанавливаемыми в шахматном порядке.

Люфт и зазоры также недопустимы, но их проще избежать, проведя аккуратную торцовку доски. Этот способ гораздо проще предыдущего метода в исполнении, но чтобы попусту не расходовать метизы и не ослаблять лишними отверстиями древесину, следует с точностью рассчитать число точек устанавливаемого крепежа.

Гвозди с сечением ножки до 6 мм устанавливаются без предварительного высверливания соответствующих отверстий. Под крепеж размером больше указанного сверлить нужно, чтобы при соединении не расколоть вдоль волокон доску. Исключением являются метизы с крестообразным сечением, которые независимо от размера в деревянные детали можно просто забивать.

Для обеспечения достаточной прочности в зоне сплачивания нужно соблюдать следующие условия:

  • Крепеж ставят через каждые 50 см вдоль обоих краев сращиваемых досок.
  • Вдоль торцевых соединений гвозди ставят с шагом 15 × d, где d это диаметр гвоздя.
  • Для сплачивания доски в месте сопряжения подходят гладкие круглые, винтовые и резьбовые гвозди. Однако резьбовые и винтовые варианты в приоритете, потому что у них прочность на выдергивание значительно выше.

Отметим, что соединение стропилин сплачиванием приемлемо в случае устройства элемента из двух сшитых досок. В результате оба стыка перекрываются цельным участком пиломатериала. К плюсам способа отнесем внушительную для частного строительства величину перекрываемого пролета. Подобным образом можно наращивать стропильные ноги, если расстояние от вершины до нижней опоры достигает 6,5 м.

Вариант 3: Лобовой упор

Способ лобового наращивания стропил заключается в торцевой состыковке соединяемых частей стропильной ноги с фиксацией участка гвоздями, нагелями или болтами через установленные по обеим боковым плоскостям накладки.

Для исключения люфта и деформации наращенной стропильной ноги необходимо придерживаться следующих правил:

  • Подлежащие состыковки края доски должны быть безупречно отторцованы. Зазоры любого размера по линии соединения необходимо исключить.
  • Длина накладок определяется формулой l = 3 × h, т.е. они обязаны быть не меньше, чем три ширины доски. Обычно длину вычисляют и подбирают, исходя из числа гвоздей, формула дана для выяснения минимальной длины.
  • Накладки выполняются из материала, толщина которого не менее 1/3 аналогичного размера основной доски.

Гвозди в накладки забивают в два параллельных ряда с шахматным «разбросом» крепежных точек. Чтобы тонкую по отношению к основному пиломатериалу накладку не повредить, количество точек крепления рассчитывается с ориентиром на сопротивление гвоздей поперечной силе, действующей на ножки метиз.

Когда стык частей стропилины расположен прямо над опорой, в расчетах гвоздевого боя для фиксации накладок нет необходимости. Правда, в этом случае состыкованная нога станет работать как две отдельные балки и на прогиб, и на сжатие, т.е. по нормальной схеме придется рассчитывать несущую способность для каждой из составляющих частей.

Если в качестве крепежа используются стальные стержневые болты или стержни без резьбы, нагели, при состыковке толстой доски или бруса, то угроза деформации будет полностью исключена. По сути, даже на некоторые зазоры в состыковке торцов можно не обращать внимания, хотя подобных огрехов все же лучше избегать.

При применении шурупов или винтов предварительно высверливают отверстия под их установку, Ø отверстий на 2- 3 мм меньше аналогичного размера ножки крепежа.

При производстве лобовых соединений стропилин необходимо четко соблюдать расчетный шаг установки, численность и диаметр крепежных элементов. При сокращении расстояний между точками фиксации может произойти расщепление древесины. Если отверстия под крепеж будут больше положенных размеров, стропилина деформируется, а если меньше – расколются пиломатериалы в период установки крепежа.

Удлинение составными стропилинами

Для соединения и увеличения длины стропила есть еще весьма интересный способ: наращивание с помощью двух досок. Их пришивают к боковым плоскостям удлиняемого одинарного элемента. Между наращенными деталями остается просвет, равный ширине верхней доски.

Просвет заполняют обрезками равной толщины, установленными с интервалом не более 7 × h, где h это толщина удлиняемой доски. Длина вкладываемых в просвет дистанционных брусков не менее 2 × h.

Удлинение с применением двух наращиваемых досок подходит для следующих ситуаций:

  • Устройство наслонной системы по двум боковым прогонам, которые служат опорой для расположения участка состыковки основной доски с присоединяемыми элементами.
  • Установка диагональной стропилины, определяющей наклонное ребро вальмовых и полувальмовых конструкций.
  • Строительство ломаных крыш. В качестве опоры под соединение используется обвязка нижнего яруса стропилин.

Расчет крепежа, фиксация дистанционных брусков и соединение досок производится по аналогии с вышеописанными способами. Для изготовления дистанционных брусков подойдут обрезки основного пиломатериала. В результате установки этих вкладышей ощутимо возрастает прочность сборной стропилины. Несмотря на существенную экономию материала, работает она как цельная балка.

Демонстрация основных приемов сращивания конструктивных элементов стропильной системы:

Ролик с пошагово изложенным процессом соединения частей стропила:

Соблюдение технологических предписаний, согласно которым производится сращивание стропилин по длине, гарантирует беспроблемную работу конструкции. Способы удлинения позволяют снижать расходы на строительство крыш. Следует не забывать о предварительных расчетах и о подготовке к выполнению соединений, чтобы результат усилий стал идеальным.

Как выполнить сращивание стропил по длине: разбор вариантов и технологических правил

Нередко в ходе строительства каркасов для крыш сложной конфигурации возникает потребность в использовании элементов нестандартного размера. К характерным примерам относятся вальмовые и полувальмовые конструкции, диагональные ребра которых существенно длиннее, чем рядовые стропильные ноги.

Подобные ситуации возникают при сооружении систем с ендовами. Чтобы созданные соединения не стали причиной ослабления конструкций, надо знать, как производится сращивание стропил по длине, каким способом обеспечивается их прочность.

Содержание

Специфика удлинения стропильных ног

Сращивание стропильных ног позволяет унифицировать пиломатериал, приобретаемый для возведения крыши. Знание тонкостей процесса предоставляет возможность практически полностью построить стропильный каркас из бруска или доски одного сечения. Устройство системы из материалов одного размера выгодно отражается на итоговой сумме расходов.

К тому же доску и брусок увеличенной длины, как правило, производят с сечением бóльшим, чем у материала стандартных размеров. Вместе с сечением возрастает и стоимость. Такой запас прочности при устройстве вальмовых и ендовых ребер чаще всего не нужен. Зато при грамотном выполнении сращивания стропил элементам системы сообщается достаточная жесткость и надежность при наименьших затратах.

Без знания технологических нюансов сделать действительно жесткие на изгиб соединения пиломатериалов достаточно сложно. Узлы сопряжения стропилин относятся к категории пластичных шарниров, обладающих лишь одной степенью свободы – способностью поворачиваться в соединительном узле при приложении вертикальной и сжимающей по длине нагрузки.

Для того чтобы обеспечить равномерную жесткость при приложении изгибающей силы по всей протяженности элемента, сопряжение двух частей стропильной ноги располагают в местах с наименьшим изгибающим моментом. На эпюрах, демонстрирующих величину момента изгиба, они хорошо видны. Это точки пересечения кривой с продольной осью стропилины, в которых изгибающий момент приближается к нулевым значениям.

Учтем, что при строительстве стропильного каркаса требуется обеспечить равную по всей протяженности элемента сопротивляемость изгибу, а не одинаковые возможности прогибаться. Поэтому места сопряжения устраивают рядом с опорами.

В качестве опоры принимается как установленная в пролет промежуточная стойка, так и непосредственно мауэрлат или шпренгельная ферма. Коньковый прогон можно также оценивать, как возможную опору, но участки состыковки стропильных ног лучше располагать ниже по скату, т.е. там, где на систему возлагается минимальная нагрузка.

Варианты сращивания стропилин

Кроме точного определения места для сопряжения двух частей элемента системы нужно знать, как правильно удлиняются стропила. Способ формирования соединения зависит от выбранного для строительства пиломатериала:

  • Брусья или бревно. Наращиваются косым прирубом, сформированным в зоне соединения. Для усиления и для предотвращения поворота прирубленные под углом края обоих частей стропилины скрепляются болтом.
  • Сшитые попарно доски. Сращиваются с расположением линий состыковки вразбежку. Соединение двух наложенных друг на дружку частей производится гвоздями.
  • Одинарная доска. В приоритете сращивание лобовым упором – путем состыковки торцованных частей стропильной ноги с наложением одной или пары деревянных или металлических накладок. Реже из-за недостаточной толщины материала используется косой прируб с креплением металлическими хомутами или традиционным гвоздевым боем.

Рассмотрим детально указанные методы, чтобы углубленно разобраться в процессе наращивания длины стропил.

Вариант 1: Метод косого прируба

Способ предполагает формирование двух наклонных врубок или запилов, устроенных со стороны сопряжения частей стропильной ноги. Подлежащие состыковке плоскости врубок должны безукоризненно совмещаться без малейших зазоров, независимо от их размеров. В зоне соединения должна быть исключена вероятность деформации.

Запрещено заполнение щелей и неплотностей клиньями из древесины, фанерными или металлическими пластинами. Подогнать и скорректировать огрехи не получится. Лучше заранее точно вымерить и вычертить линии врубок, согласно следующим стандартам:

  • Глубина определяется формулой 0,15 × h, где h обозначает высоту бруса. Это величина участка, перпендикулярного продольной оси бруса.
  • Интервал, в пределах которого расположены наклонные участки врубки, определяется формулой 2 × h.

Место для размещения участка состыковки находят по действующей для всех типов стропильных каркасов формуле 0,15 × L, в которой величина L отображает размер перекрываемого стропилом пролета. Расстояние откладывается от центра опоры.

Детали из бруса при выполнении косого прируба дополнительно крепятся проходящим через центр соединения болтом. Отверстие для его установки высверливается заранее, Ø его равен Ø стержня крепежа. Чтобы древесина в месте установки крепления не сминалась, под гайки укладываются широкие металлические шайбы.

Если с применением косого прируба соединяют доску, то дополнительная фиксация производится с применением хомутов или гвоздей.

Вариант 2: Сплачивание досок

В случае использования технологии сплачивания центр соединяемого участка располагается прямо над опорой. Линии состыковки торцованных досок располагаются с обеих сторон от центра опоры на расчетном расстоянии, равном 0,21 × L, где L обозначает длину перекрываемого пролета. Фиксацию проводят гвоздями, устанавливаемыми в шахматном порядке.

Люфт и зазоры также недопустимы, но их проще избежать, проведя аккуратную торцовку доски. Этот способ гораздо проще предыдущего метода в исполнении, но чтобы попусту не расходовать метизы и не ослаблять лишними отверстиями древесину, следует с точностью рассчитать число точек устанавливаемого крепежа.

Гвозди с сечением ножки до 6 мм устанавливаются без предварительного высверливания соответствующих отверстий. Под крепеж размером больше указанного сверлить нужно, чтобы при соединении не расколоть вдоль волокон доску. Исключением являются метизы с крестообразным сечением, которые независимо от размера в деревянные детали можно просто забивать.

Для обеспечения достаточной прочности в зоне сплачивания нужно соблюдать следующие условия:

  • Крепеж ставят через каждые 50 см вдоль обоих краев сращиваемых досок.
  • Вдоль торцевых соединений гвозди ставят с шагом 15 × d, где d это диаметр гвоздя.
  • Для сплачивания доски в месте сопряжения подходят гладкие круглые, винтовые и резьбовые гвозди. Однако резьбовые и винтовые варианты в приоритете, потому что у них прочность на выдергивание значительно выше.

Отметим, что соединение стропилин сплачиванием приемлемо в случае устройства элемента из двух сшитых досок. В результате оба стыка перекрываются цельным участком пиломатериала. К плюсам способа отнесем внушительную для частного строительства величину перекрываемого пролета. Подобным образом можно наращивать стропильные ноги, если расстояние от вершины до нижней опоры достигает 6,5 м.

Вариант 3: Лобовой упор

Способ лобового наращивания стропил заключается в торцевой состыковке соединяемых частей стропильной ноги с фиксацией участка гвоздями, нагелями или болтами через установленные по обеим боковым плоскостям накладки.

Для исключения люфта и деформации наращенной стропильной ноги необходимо придерживаться следующих правил:

  • Подлежащие состыковки края доски должны быть безупречно отторцованы. Зазоры любого размера по линии соединения необходимо исключить.
  • Длина накладок определяется формулой l = 3 × h, т.е. они обязаны быть не меньше, чем три ширины доски. Обычно длину вычисляют и подбирают, исходя из числа гвоздей, формула дана для выяснения минимальной длины.
  • Накладки выполняются из материала, толщина которого не менее 1/3 аналогичного размера основной доски.

Гвозди в накладки забивают в два параллельных ряда с шахматным «разбросом» крепежных точек. Чтобы тонкую по отношению к основному пиломатериалу накладку не повредить, количество точек крепления рассчитывается с ориентиром на сопротивление гвоздей поперечной силе, действующей на ножки метиз.

Когда стык частей стропилины расположен прямо над опорой, в расчетах гвоздевого боя для фиксации накладок нет необходимости. Правда, в этом случае состыкованная нога станет работать как две отдельные балки и на прогиб, и на сжатие, т.е. по нормальной схеме придется рассчитывать несущую способность для каждой из составляющих частей.

Если в качестве крепежа используются стальные стержневые болты или стержни без резьбы, нагели, при состыковке толстой доски или бруса, то угроза деформации будет полностью исключена. По сути, даже на некоторые зазоры в состыковке торцов можно не обращать внимания, хотя подобных огрехов все же лучше избегать.

При применении шурупов или винтов предварительно высверливают отверстия под их установку, Ø отверстий на 2- 3 мм меньше аналогичного размера ножки крепежа.

При производстве лобовых соединений стропилин необходимо четко соблюдать расчетный шаг установки, численность и диаметр крепежных элементов. При сокращении расстояний между точками фиксации может произойти расщепление древесины. Если отверстия под крепеж будут больше положенных размеров, стропилина деформируется, а если меньше – расколются пиломатериалы в период установки крепежа.

Удлинение составными стропилинами

Для соединения и увеличения длины стропила есть еще весьма интересный способ: наращивание с помощью двух досок. Их пришивают к боковым плоскостям удлиняемого одинарного элемента. Между наращенными деталями остается просвет, равный ширине верхней доски.

Просвет заполняют обрезками равной толщины, установленными с интервалом не более 7 × h, где h это толщина удлиняемой доски. Длина вкладываемых в просвет дистанционных брусков не менее 2 × h.

Удлинение с применением двух наращиваемых досок подходит для следующих ситуаций:

  • Устройство наслонной системы по двум боковым прогонам, которые служат опорой для расположения участка состыковки основной доски с присоединяемыми элементами.
  • Установка диагональной стропилины, определяющей наклонное ребро вальмовых и полувальмовых конструкций.
  • Строительство ломаных крыш. В качестве опоры под соединение используется обвязка нижнего яруса стропилин.

Расчет крепежа, фиксация дистанционных брусков и соединение досок производится по аналогии с вышеописанными способами. Для изготовления дистанционных брусков подойдут обрезки основного пиломатериала. В результате установки этих вкладышей ощутимо возрастает прочность сборной стропилины. Несмотря на существенную экономию материала, работает она как цельная балка.

Демонстрация основных приемов сращивания конструктивных элементов стропильной системы:

Ролик с пошагово изложенным процессом соединения частей стропила:

Соблюдение технологических предписаний, согласно которым производится сращивание стропилин по длине, гарантирует беспроблемную работу конструкции. Способы удлинения позволяют снижать расходы на строительство крыш. Следует не забывать о предварительных расчетах и о подготовке к выполнению соединений, чтобы результат усилий стал идеальным.

Как выполнить сращивание стропил по длине: разбор вариантов и технологических правил

Нередко в ходе строительства каркасов для крыш сложной конфигурации возникает потребность в использовании элементов нестандартного размера. К характерным примерам относятся вальмовые и полувальмовые конструкции, диагональные ребра которых существенно длиннее, чем рядовые стропильные ноги.

Подобные ситуации возникают при сооружении систем с ендовами. Чтобы созданные соединения не стали причиной ослабления конструкций, надо знать, как производится сращивание стропил по длине, каким способом обеспечивается их прочность.

Содержание

Специфика удлинения стропильных ног

Сращивание стропильных ног позволяет унифицировать пиломатериал, приобретаемый для возведения крыши. Знание тонкостей процесса предоставляет возможность практически полностью построить стропильный каркас из бруска или доски одного сечения. Устройство системы из материалов одного размера выгодно отражается на итоговой сумме расходов.

К тому же доску и брусок увеличенной длины, как правило, производят с сечением бóльшим, чем у материала стандартных размеров. Вместе с сечением возрастает и стоимость. Такой запас прочности при устройстве вальмовых и ендовых ребер чаще всего не нужен. Зато при грамотном выполнении сращивания стропил элементам системы сообщается достаточная жесткость и надежность при наименьших затратах.

Без знания технологических нюансов сделать действительно жесткие на изгиб соединения пиломатериалов достаточно сложно. Узлы сопряжения стропилин относятся к категории пластичных шарниров, обладающих лишь одной степенью свободы – способностью поворачиваться в соединительном узле при приложении вертикальной и сжимающей по длине нагрузки.

Для того чтобы обеспечить равномерную жесткость при приложении изгибающей силы по всей протяженности элемента, сопряжение двух частей стропильной ноги располагают в местах с наименьшим изгибающим моментом. На эпюрах, демонстрирующих величину момента изгиба, они хорошо видны. Это точки пересечения кривой с продольной осью стропилины, в которых изгибающий момент приближается к нулевым значениям.

Учтем, что при строительстве стропильного каркаса требуется обеспечить равную по всей протяженности элемента сопротивляемость изгибу, а не одинаковые возможности прогибаться. Поэтому места сопряжения устраивают рядом с опорами.

В качестве опоры принимается как установленная в пролет промежуточная стойка, так и непосредственно мауэрлат или шпренгельная ферма. Коньковый прогон можно также оценивать, как возможную опору, но участки состыковки стропильных ног лучше располагать ниже по скату, т.е. там, где на систему возлагается минимальная нагрузка.

Варианты сращивания стропилин

Кроме точного определения места для сопряжения двух частей элемента системы нужно знать, как правильно удлиняются стропила. Способ формирования соединения зависит от выбранного для строительства пиломатериала:

  • Брусья или бревно. Наращиваются косым прирубом, сформированным в зоне соединения. Для усиления и для предотвращения поворота прирубленные под углом края обоих частей стропилины скрепляются болтом.
  • Сшитые попарно доски. Сращиваются с расположением линий состыковки вразбежку. Соединение двух наложенных друг на дружку частей производится гвоздями.
  • Одинарная доска. В приоритете сращивание лобовым упором – путем состыковки торцованных частей стропильной ноги с наложением одной или пары деревянных или металлических накладок. Реже из-за недостаточной толщины материала используется косой прируб с креплением металлическими хомутами или традиционным гвоздевым боем.

Рассмотрим детально указанные методы, чтобы углубленно разобраться в процессе наращивания длины стропил.

Вариант 1: Метод косого прируба

Способ предполагает формирование двух наклонных врубок или запилов, устроенных со стороны сопряжения частей стропильной ноги. Подлежащие состыковке плоскости врубок должны безукоризненно совмещаться без малейших зазоров, независимо от их размеров. В зоне соединения должна быть исключена вероятность деформации.

Запрещено заполнение щелей и неплотностей клиньями из древесины, фанерными или металлическими пластинами. Подогнать и скорректировать огрехи не получится. Лучше заранее точно вымерить и вычертить линии врубок, согласно следующим стандартам

  • Глубина определяется формулой 0,15 × h, где h обозначает высоту бруса. Это величина участка, перпендикулярного продольной оси бруса.
  • Интервал, в пределах которого расположены наклонные участки врубки, определяется формулой 2 × h.

Место для размещения участка состыковки находят по действующей для всех типов стропильных каркасов формуле 0,15 × L, в которой величина L отображает размер перекрываемого стропилом пролета. Расстояние откладывается от центра опоры.

Детали из бруса при выполнении косого прируба дополнительно крепятся проходящим через центр соединения болтом. Отверстие для его установки высверливается заранее, Ø его равен Ø стержня крепежа. Чтобы древесина в месте установки крепления не сминалась, под гайки укладываются широкие металлические шайбы.

Если с применением косого прируба соединяют доску, то дополнительная фиксация производится с применением хомутов или гвоздей.

Вариант 2: Сплачивание досок

В случае использования технологии сплачивания центр соединяемого участка располагается прямо над опорой. Линии состыковки торцованных досок располагаются с обеих сторон от центра опоры на расчетном расстоянии, равном 0,21 × L, где L обозначает длину перекрываемого пролета. Фиксацию проводят гвоздями, устанавливаемыми в шахматном порядке.

Люфт и зазоры также недопустимы, но их проще избежать, проведя аккуратную торцовку доски. Этот способ гораздо проще предыдущего метода в исполнении, но чтобы попусту не расходовать метизы и не ослаблять лишними отверстиями древесину, следует с точностью рассчитать число точек устанавливаемого крепежа.

Гвозди с сечением ножки до 6 мм устанавливаются без предварительного высверливания соответствующих отверстий. Под крепеж размером больше указанного сверлить нужно, чтобы при соединении не расколоть вдоль волокон доску. Исключением являются метизы с крестообразным сечением, которые независимо от размера в деревянные детали можно просто забивать.

Для обеспечения достаточной прочности в зоне сплачивания нужно соблюдать следующие условия:

  • Крепеж ставят через каждые 50 см вдоль обоих краев сращиваемых досок.
  • Вдоль торцевых соединений гвозди ставят с шагом 15 × d, где d это диаметр гвоздя.
  • Для сплачивания доски в месте сопряжения подходят гладкие круглые, винтовые и резьбовые гвозди. Однако резьбовые и винтовые варианты в приоритете, потому что у них прочность на выдергивание значительно выше.

Отметим, что соединение стропилин сплачиванием приемлемо в случае устройства элемента из двух сшитых досок. В результате оба стыка перекрываются цельным участком пиломатериала. К плюсам способа отнесем внушительную для частного строительства величину перекрываемого пролета. Подобным образом можно наращивать стропильные ноги, если расстояние от вершины до нижней опоры достигает 6,5 м.

Вариант 3: Лобовой упор

Способ лобового наращивания стропил заключается в торцевой состыковке соединяемых частей стропильной ноги с фиксацией участка гвоздями, нагелями или болтами через установленные по обеим боковым плоскостям накладки.

Для исключения люфта и деформации наращенной стропильной ноги необходимо придерживаться следующих правил:

  • Подлежащие состыковки края доски должны быть безупречно отторцованы. Зазоры любого размера по линии соединения необходимо исключить.
  • Длина накладок определяется формулой l = 3 × h, т.е. они обязаны быть не меньше, чем три ширины доски. Обычно длину вычисляют и подбирают, исходя из числа гвоздей, формула дана для выяснения минимальной длины.
  • Накладки выполняются из материала, толщина которого не менее 1/3 аналогичного размера основной доски.

Гвозди в накладки забивают в два параллельных ряда с шахматным «разбросом» крепежных точек. Чтобы тонкую по отношению к основному пиломатериалу накладку не повредить, количество точек крепления рассчитывается с ориентиром на сопротивление гвоздей поперечной силе, действующей на ножки метиз.

Когда стык частей стропилины расположен прямо над опорой, в расчетах гвоздевого боя для фиксации накладок нет необходимости. Правда, в этом случае состыкованная нога станет работать как две отдельные балки и на прогиб, и на сжатие, т.е. по нормальной схеме придется рассчитывать несущую способность для каждой из составляющих частей.

Если в качестве крепежа используются стальные стержневые болты или стержни без резьбы, нагели, при состыковке толстой доски или бруса, то угроза деформации будет полностью исключена. По сути, даже на некоторые зазоры в состыковке торцов можно не обращать внимания, хотя подобных огрехов все же лучше избегать.

При применении шурупов или винтов предварительно высверливают отверстия под их установку, Ø отверстий на 2- 3 мм меньше аналогичного размера ножки крепежа.

При производстве лобовых соединений стропилин необходимо четко соблюдать расчетный шаг установки, численность и диаметр крепежных элементов. При сокращении расстояний между точками фиксации может произойти расщепление древесины. Если отверстия под крепеж будут больше положенных размеров, стропилина деформируется, а если меньше – расколются пиломатериалы в период установки крепежа.

Удлинение составными стропилинами

Для соединения и увеличения длины стропила есть еще весьма интересный способ: наращивание с помощью двух досок. Их пришивают к боковым плоскостям удлиняемого одинарного элемента. Между наращенными деталями остается просвет, равный ширине верхней доски.

Просвет заполняют обрезками равной толщины, установленными с интервалом не более 7 × h, где h это толщина удлиняемой доски. Длина вкладываемых в просвет дистанционных брусков не менее 2 × h.

Удлинение с применением двух наращиваемых досок подходит для следующих ситуаций:

  • Устройство наслонной системы по двум боковым прогонам, которые служат опорой для расположения участка состыковки основной доски с присоединяемыми элементами.
  • Установка диагональной стропилины, определяющей наклонное ребро вальмовых и полувальмовых конструкций.
  • Строительство ломаных крыш. В качестве опоры под соединение используется обвязка нижнего яруса стропилин.

Расчет крепежа, фиксация дистанционных брусков и соединение досок производится по аналогии с вышеописанными способами. Для изготовления дистанционных брусков подойдут обрезки основного пиломатериала. В результате установки этих вкладышей ощутимо возрастает прочность сборной стропилины. Несмотря на существенную экономию материала, работает она как цельная балка.

Демонстрация основных приемов сращивания конструктивных элементов стропильной системы:

Ролик с пошагово изложенным процессом соединения частей стропила:

Соблюдение технологических предписаний, согласно которым производится сращивание стропилин по длине, гарантирует беспроблемную работу конструкции. Способы удлинения позволяют снижать расходы на строительство крыш. Следует не забывать о предварительных расчетах и о подготовке к выполнению соединений, чтобы результат усилий стал идеальным.

Как правильно сращивать стропила?

Можно ли сращивать стропила из двух частей? Как и при помощи чего это правильно делать, что бы потом не возникло проблем?

Конечно же сращивать стропила между собой не только можно и зачастую нужно, так как их длина не всегда сответствует той, которая нужна. Есть несколько способов как срщивать стропила между собой, основные из которых косой прируб и лобовой упор. Честно говоря косой прируб я не очень то использую в своей работе, так как нужно точно вырезать стропила под определённым углом, а это в условиях стройки (когда нужно всё делать максимально быстро) не всегда удобно. Поэтому я обычно пользуюсь лобовым упором. Вот что из себя представляет

Думаю что многие кто занимался монтажом стропильной системы сталкивался с тем как нарастить стропила. Такая работа не особенно сложная но требует определенных знаний и опыта. Первое правило – стропила наращиваются в том месте где наименее маленькая нагрузка на этот элемент. Это как правило места примыканию к мауэрлату и к коньку крыши в этих местах и нужно сращивать стропила.

Для этого существует три основных технологии:

Первая – это соединение встык, метод прост на две сращиваемые доски накладывается две накладки которые крепятся болтами или гвоздями.

Второй метод – это метод «косого прируба», здесь принцип вигурной подрезки сращиваемых элементов.

И наконец самый распространенный метод – это сращивание стропильных балок путем нахлеста он прост и так же надежен.


Теги: #Как срастить стропила

Как сращивать стропила по длине

Нередко в ходе строительства каркасов для крыш сложной конфигурации возникает потребность в использовании элементов нестандартного размера. К характерным примерам относятся вальмовые и полувальмовые конструкции, диагональные ребра которых существенно длиннее, чем рядовые стропильные ноги.

Подобные ситуации возникают при сооружении систем с ендовами. Чтобы созданные соединения не стали причиной ослабления конструкций, надо знать, как производится сращивание стропил по длине, каким способом обеспечивается их прочность.

Содержание

Специфика удлинения стропильных ног

Сращивание стропильных ног позволяет унифицировать пиломатериал, приобретаемый для возведения крыши. Знание тонкостей процесса предоставляет возможность практически полностью построить стропильный каркас из бруска или доски одного сечения. Устройство системы из материалов одного размера выгодно отражается на итоговой сумме расходов.

К тому же доску и брусок увеличенной длины, как правило, производят с сечением бóльшим, чем у материала стандартных размеров. Вместе с сечением возрастает и стоимость. Такой запас прочности при устройстве вальмовых и ендовых ребер чаще всего не нужен. Зато при грамотном выполнении сращивания стропил элементам системы сообщается достаточная жесткость и надежность при наименьших затратах.

Без знания технологических нюансов сделать действительно жесткие на изгиб соединения пиломатериалов достаточно сложно. Узлы сопряжения стропилин относятся к категории пластичных шарниров, обладающих лишь одной степенью свободы – способностью поворачиваться в соединительном узле при приложении вертикальной и сжимающей по длине нагрузки.

Для того чтобы обеспечить равномерную жесткость при приложении изгибающей силы по всей протяженности элемента, сопряжение двух частей стропильной ноги располагают в местах с наименьшим изгибающим моментом. На эпюрах, демонстрирующих величину момента изгиба, они хорошо видны. Это точки пересечения кривой с продольной осью стропилины, в которых изгибающий момент приближается к нулевым значениям.

Учтем, что при строительстве стропильного каркаса требуется обеспечить равную по всей протяженности элемента сопротивляемость изгибу, а не одинаковые возможности прогибаться. Поэтому места сопряжения устраивают рядом с опорами.

В качестве опоры принимается как установленная в пролет промежуточная стойка, так и непосредственно мауэрлат или шпренгельная ферма. Коньковый прогон можно также оценивать, как возможную опору, но участки состыковки стропильных ног лучше располагать ниже по скату, т.е. там, где на систему возлагается минимальная нагрузка.

Варианты сращивания стропилин

Кроме точного определения места для сопряжения двух частей элемента системы нужно знать, как правильно удлиняются стропила. Способ формирования соединения зависит от выбранного для строительства пиломатериала:

  • Брусья или бревно. Наращиваются косым прирубом, сформированным в зоне соединения. Для усиления и для предотвращения поворота прирубленные под углом края обоих частей стропилины скрепляются болтом.
  • Сшитые попарно доски. Сращиваются с расположением линий состыковки вразбежку. Соединение двух наложенных друг на дружку частей производится гвоздями.
  • Одинарная доска. В приоритете сращивание лобовым упором – путем состыковки торцованных частей стропильной ноги с наложением одной или пары деревянных или металлических накладок. Реже из-за недостаточной толщины материала используется косой прируб с креплением металлическими хомутами или традиционным гвоздевым боем.

Рассмотрим детально указанные методы, чтобы углубленно разобраться в процессе наращивания длины стропил.

Вариант 1: Метод косого прируба

Способ предполагает формирование двух наклонных врубок или запилов, устроенных со стороны сопряжения частей стропильной ноги. Подлежащие состыковке плоскости врубок должны безукоризненно совмещаться без малейших зазоров, независимо от их размеров. В зоне соединения должна быть исключена вероятность деформации.

Запрещено заполнение щелей и неплотностей клиньями из древесины, фанерными или металлическими пластинами. Подогнать и скорректировать огрехи не получится. Лучше заранее точно вымерить и вычертить линии врубок, согласно следующим стандартам:

  • Глубина определяется формулой 0,15 × h, где h обозначает высоту бруса. Это величина участка, перпендикулярного продольной оси бруса.
  • Интервал, в пределах которого расположены наклонные участки врубки, определяется формулой 2 × h.

Место для размещения участка состыковки находят по действующей для всех типов стропильных каркасов формуле 0,15 × L, в которой величина L отображает размер перекрываемого стропилом пролета. Расстояние откладывается от центра опоры.

Детали из бруса при выполнении косого прируба дополнительно крепятся проходящим через центр соединения болтом. Отверстие для его установки высверливается заранее, Ø его равен Ø стержня крепежа. Чтобы древесина в месте установки крепления не сминалась, под гайки укладываются широкие металлические шайбы.

Если с применением косого прируба соединяют доску, то дополнительная фиксация производится с применением хомутов или гвоздей.

Вариант 2: Сплачивание досок

В случае использования технологии сплачивания центр соединяемого участка располагается прямо над опорой. Линии состыковки торцованных досок располагаются с обеих сторон от центра опоры на расчетном расстоянии, равном 0,21 × L, где L обозначает длину перекрываемого пролета. Фиксацию проводят гвоздями, устанавливаемыми в шахматном порядке.

Люфт и зазоры также недопустимы, но их проще избежать, проведя аккуратную торцовку доски. Этот способ гораздо проще предыдущего метода в исполнении, но чтобы попусту не расходовать метизы и не ослаблять лишними отверстиями древесину, следует с точностью рассчитать число точек устанавливаемого крепежа.

Гвозди с сечением ножки до 6 мм устанавливаются без предварительного высверливания соответствующих отверстий. Под крепеж размером больше указанного сверлить нужно, чтобы при соединении не расколоть вдоль волокон доску. Исключением являются метизы с крестообразным сечением, которые независимо от размера в деревянные детали можно просто забивать.

Для обеспечения достаточной прочности в зоне сплачивания нужно соблюдать следующие условия:

  • Крепеж ставят через каждые 50 см вдоль обоих краев сращиваемых досок.
  • Вдоль торцевых соединений гвозди ставят с шагом 15 × d, где d это диаметр гвоздя.
  • Для сплачивания доски в месте сопряжения подходят гладкие круглые, винтовые и резьбовые гвозди. Однако резьбовые и винтовые варианты в приоритете, потому что у них прочность на выдергивание значительно выше.

Отметим, что соединение стропилин сплачиванием приемлемо в случае устройства элемента из двух сшитых досок. В результате оба стыка перекрываются цельным участком пиломатериала. К плюсам способа отнесем внушительную для частного строительства величину перекрываемого пролета. Подобным образом можно наращивать стропильные ноги, если расстояние от вершины до нижней опоры достигает 6,5 м.

Вариант 3: Лобовой упор

Способ лобового наращивания стропил заключается в торцевой состыковке соединяемых частей стропильной ноги с фиксацией участка гвоздями, нагелями или болтами через установленные по обеим боковым плоскостям накладки.

Для исключения люфта и деформации наращенной стропильной ноги необходимо придерживаться следующих правил:

  • Подлежащие состыковки края доски должны быть безупречно отторцованы. Зазоры любого размера по линии соединения необходимо исключить.
  • Длина накладок определяется формулой l = 3 × h, т.е. они обязаны быть не меньше, чем три ширины доски. Обычно длину вычисляют и подбирают, исходя из числа гвоздей, формула дана для выяснения минимальной длины.
  • Накладки выполняются из материала, толщина которого не менее 1/3 аналогичного размера основной доски.

Гвозди в накладки забивают в два параллельных ряда с шахматным «разбросом» крепежных точек. Чтобы тонкую по отношению к основному пиломатериалу накладку не повредить, количество точек крепления рассчитывается с ориентиром на сопротивление гвоздей поперечной силе, действующей на ножки метиз.

Когда стык частей стропилины расположен прямо над опорой, в расчетах гвоздевого боя для фиксации накладок нет необходимости. Правда, в этом случае состыкованная нога станет работать как две отдельные балки и на прогиб, и на сжатие, т.е. по нормальной схеме придется рассчитывать несущую способность для каждой из составляющих частей.

Если в качестве крепежа используются стальные стержневые болты или стержни без резьбы, нагели, при состыковке толстой доски или бруса, то угроза деформации будет полностью исключена. По сути, даже на некоторые зазоры в состыковке торцов можно не обращать внимания, хотя подобных огрехов все же лучше избегать.

При применении шурупов или винтов предварительно высверливают отверстия под их установку, Ø отверстий на 2- 3 мм меньше аналогичного размера ножки крепежа.

При производстве лобовых соединений стропилин необходимо четко соблюдать расчетный шаг установки, численность и диаметр крепежных элементов. При сокращении расстояний между точками фиксации может произойти расщепление древесины. Если отверстия под крепеж будут больше положенных размеров, стропилина деформируется, а если меньше – расколются пиломатериалы в период установки крепежа.

Удлинение составными стропилинами

Для соединения и увеличения длины стропила есть еще весьма интересный способ: наращивание с помощью двух досок. Их пришивают к боковым плоскостям удлиняемого одинарного элемента. Между наращенными деталями остается просвет, равный ширине верхней доски.

Просвет заполняют обрезками равной толщины, установленными с интервалом не более 7 × h, где h это толщина удлиняемой доски. Длина вкладываемых в просвет дистанционных брусков не менее 2 × h.

Удлинение с применением двух наращиваемых досок подходит для следующих ситуаций:

  • Устройство наслонной системы по двум боковым прогонам, которые служат опорой для расположения участка состыковки основной доски с присоединяемыми элементами.
  • Установка диагональной стропилины, определяющей наклонное ребро вальмовых и полувальмовых конструкций.
  • Строительство ломаных крыш. В качестве опоры под соединение используется обвязка нижнего яруса стропилин.

Расчет крепежа, фиксация дистанционных брусков и соединение досок производится по аналогии с вышеописанными способами. Для изготовления дистанционных брусков подойдут обрезки основного пиломатериала. В результате установки этих вкладышей ощутимо возрастает прочность сборной стропилины. Несмотря на существенную экономию материала, работает она как цельная балка.

Видео о способах наращивания стропилин

Демонстрация основных приемов сращивания конструктивных элементов стропильной системы:

Ролик с пошагово изложенным процессом соединения частей стропила:

Видео-пример одного из способов соединения пиломатериалов:

Соблюдение технологических предписаний, согласно которым производится сращивание стропилин по длине, гарантирует беспроблемную работу конструкции. Способы удлинения позволяют снижать расходы на строительство крыш. Следует не забывать о предварительных расчетах и о подготовке к выполнению соединений, чтобы результат усилий стал идеальным.

Когда происходит монтаж крыши то почти в 90% необходимо соединять стропила между собой, многие спрашивают, каким способом это лучше делать. Так как их существуют множество, и вот один из самых надежных это встык, так как на нем предаются оптимально все нагрузки, наша компания Ваш Загородный Дом помимо строительства занимается выпуском инструкций. Одну из которых вы можете посмотреть тут, то есть полное описание и видео на данную тему.

Вам будет интересно узнать о:

Инструкция как соединить стропла между собой по длине встык

Данный метод один из лучших так как более равномерно передает все нагрузки, для того чтобы его сделать вам необходимо:

1. Мы приведем пример по соединению стропил методом встык до 9 метров, для этого мы используем доску 6 и 3 метра.

2. Для этого стыкуемые концы досок необходимо отрезать под углом 90 градусов и соединить их встык.

3. Далее вам необходимо отрезать уплотнитель по размерам нахлеста 2х досок с 2х сторон.

4. Место стыка необходимо соединить 2мя досками нахлестом, который тут составляет 1.6 метра, так как данный узел делается при условии 30 градусах, и рассчитывается для каждого индивидуально.

5. Далее необходимо просверлить отверстия под шпильки 12 го диаметра, так чтобы они были не на одном уровне чтобы не пошла трещина.

6. Устанавливаем шпильки, шайбы и закручиваем гайки так чтобы они утопились в дерево.

7. Забиваем гвозди по такому же методу как и шпильки на таком же расстояние.

8. Все мы удлинили стропилу до 9 метров.

На данной инструкцией мы вам показали как соединить стропила по длине встык, также вы можете посмотреть наше видео или если у вас остались вопросы пишите или звоните.

Ошибки при соединение стропил встык

При соединение стропил многие допускают ошибки но которые не допустимы:
1 Не ставят под узлом упор, данное соединение не обозначает что можно делать мосты и не ставить упоры, последствия такого будет повреждение крыши и проседание ее.
2 Неправильный шаг шпилек и гвоздей: если сделать недопустимый шаг то дерево может начать разрушатся и у каждого есть допустимый и не допустимый шаг.
3 Неправильный диаметр шпилек и гвоздей, это зависит от размеров дерева а многие делают это на глаз.
4 не устанавливают уплотнитель между досок что приводит к появление в кровле мостиков холода
Это основные ошибки при изготовление данного метода.

Преимущества и недостатки метода внахлест

Также у данного метода есть свои слабые и сильные стороны, и как правило от них все зависит, у данного метода
Преимущества:
1 Передает максимально нагрузку чем любой другой метод
Недостаток:
1 Сложность его изготовление по сравнению с его конкурентами
2 Более дорог при изготовление по сравнению с другими.
Данный метод очень надежный и один из самых лучших, но он к примеру реже применяется из за его затрат по деньгам и времени.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Соединение стропил между собой что лучше внахлест или встык?

Ответ: У каждого есть свои плюсы и минусы, встык более надежный но намного затратный, внахлест его намного легче сделать

Вопрос: Я не поставил упор под данным узлом, к чему это приведет?

Ответ: Это может привести к провисанию кровли и т.д. Но нужно рассчитывать нагрузки чтобы точно это сказать а так упор нужно ставить под узлом.

Вопрос: Можно ли использовать доски для нахлеста другого диаметра?

Ответ: Не рекомендуем так как нагрузки будут уже не те.

Расценки на монтаж всегда по карману нашим клиентам. Они полностью уверены, что здесь их не обманут и посоветуют правильное решение. Доверие – вот залог успеха нашей компании! А качественные материалы от известных производителей и умелые руки наших профессионалов не оставляют ни единого сомнения, что монтаж будет выполнен в срок!

Еще один плюс – при заключении договора вы получаете смету, в которой учтены цены на кровельные работы и материалы, а также стоимость доставки по Москве и Московской области с точностью до рубля!

Сращивание стропил: способы, какие материалы использовать

Крыша — это многокомпонентный вид конструкции, имеющий сложный процесс проектирования, сборки и установки, трудный для выполнения неопытным новичком.

Самый главный этап постройки крыши – это каркас стропильный, задающий формы зданий, уклоны, несущие показатели. Весь вес материала, которым застилается крыша, а также снег ложиться на стропила. Поэтому стропила между собой должны соединяться прочно и на долгие года.

В процессе возведения каркаса постройки возникают проблемы с применением компонентов, имеющих нестандартные размеры. Например, вальмовая, полувальмовая конструкция, где ребра по диагонали очень длинные и превосходят обычную стропильную ногу. Поэтому для создания надежных соединений необходимо понимать, как происходит сращивание стропил по длине, вариации, способствующие увеличению прочности конструкции.

Функции и типы

Стропильные ноги устанавливаются парно по коньковому соединению, что образует наклонную плоскость ската. Стандартным считается использование древесного материала или аналога из металла.

Функциями стропил являются:

  1. Формирование формы, угла и наклона ската. При необходимости задания определенной формы крыши производят нужный угол между стропильными ногами и основой кровли. Это делается для упрощения процесса схождения водяных масс (снег, талая, дождевая вода).

  2. Распределение веса материала, покрывающего крышу. Крыша, покрытая снегом, может иметь вес свыше 300 кг/кв.м. Здесь необходима прочная и надежная конструкция, распределяющая вес снега по длине кровли и несущих стен.

  3. Удерживание материалов, которыми покрыта крыша здания. Конечные кровельные материалы закрепляются на обрешетке, монтированной на стропильном каркасе.

Какие материалы использовать?

Стропильные конструкции обладают высокими показателями прочности, способны выдерживать большие нагрузки гидроизоляции и кровельного материала, термоизоляции, установленной в несущих стенах. Помимо вышеуказанного, вес стропильных ног не должен быть внушительным, не прогибаясь, ведь длина конструкции иногда может быть значительной.

Главными материалами, используемыми для производства стропил, являются:

  1. Древесный материал – используется за счет прочности, малого веса, легкости в обработке с использованием примитивного инструмента, собственными руками. Конструкции могут собираться из бруса, имеющего сечения 100х100 и 150х150 мм, выдерживающий свыше 500 кг/кв.м. В случае необходимости в создании частных стропил применяют пиломатериалы для наращивания стропил по длине. Эта процедура необходима при установке ската, длина которого превышает отметку в 6 метров. Явным минусом стропил из дерева выступает слабый показатель устойчивости, возможность гниения. Часто данный материал проходит обработку посредством антисептических составов.

  2. Металлические конструкции используются для сооружения промышленных построек, хозяйственных, коммерческих и производственных зданий, имеющие внушительные размеры. Достигается это за счет высокой несущей способности металлических стропил, выполненных в меньшем сечении. Плюсом является устойчивость к коррозийным процессам.

Как удлинить стропила?

Конструкция стропил закрепляется в нужных положениях посредством распорок, затяжки, раскоса и прогонов. При возведении каркаса стропильного, закрывающего большие промежутки между стенами, а также при постройке крыши, имеющей сложную форму, необходимо прибегнуть к лесоматериалам нестандартных размеров. В случае, если отсутствует брус, другие пиломатериалы заданных размеров, можно использовать наращивание стропил, создавая объекты необходимой длины.

Стройматериал, имеющий стандартные размеры получает большую толщину в момент увеличения длины, а этот процесс не всегда уместен и комфортен. Материал при сращивании стропил между собой не меняет толщину, обретая заданные проектные размеры и параметры.

Как проводить сращивание выбирает мастер, ведь использование всех возможных вариантов в данном деле надежно и полученный результат будет иметь точные и необходимые геометрические или физические параметры. До начала процедуры удлинения важно понимать физические свойства стройматериалов, применяемых, как правило, на данном участке стропильных конструкций. Ибо детали, находящиеся в удлиняемой области стропил, получают внушительную механическую нагрузку, имеющую различную интенсивность. Существуют случаи, когда, например, сращивание стропил встык невозможно, ибо теряется их способность к выдерживанию нагрузки, за счет потери цельности стропильной ноги. Помимо этого, некоторые места с цельным материалом требуют дополнительного уплотнения стропил материалом по ширине.

Процедура установки сращиваемых по длине стропил занижает показатель жесткости, присутствующей в конструкции. Достигается это за счет возникновения пластических шарниров в том месте, где выполнялось сращивание. Для того, чтобы процесс снижения жесткости обеспечивал меньшее влияние на надежность стропил, процедуру сращивания нужно выполнять, соответственно, в местах небольшой нагрузки на изгибы. Эти точки можно найти возле опоры.

Способы сращивания стропил

Помимо выбора точки сопряжения двух компонентов стропильной системы необходимо понимать, как правильно производить процедуру сращивания. Формирование стыков и соединений выбирается в зависимости от строительного материала, использованного для создания стропил:

  1. Сращивание выполняется в виде косого прируба, произведенного в месте стыка. Для придания надежности и прочности конструкции, установленной под определенным углом, стропила, соединенные внахлест, закрепляются болтами.

  2. Парное сшивание досок. Сращивание досок, положенных одна на другую внахлест, выполняется посредством забивания гвоздей.

  3. Одинарные доски. Сращиваются методом лобового упора – стыковка торцевой области стропильных ног и установкой нескольких накладок из дерева или пластин из металла.

Способ 1. Косой прируб


Формируются две наклонные врубки или запилы, установленные в области стыковки стропильных ног. Плоскости врубки, которые необходимо срастить между собой встык, должны иметь идеальную совместимость, исключая появления зазоров. В месте стыковки нужно исключить возможность деформирования. Детали закрепляются болтами.

Способ 2. Сращивание доски

В данном варианте основа сращиваемого места должна находиться над опорами. Стыковочная линия торцевой доски находится по обеим сторонам от опор. Расстояние должно равняться 0,21*L .

«L» — длина пролета перекрытия. Сращивание фиксируется посредством гвоздей. Забивать их необходимо в соответствии с шахматной раскладкой.

Способ 3. Лобовым упором

Данный вариант сращивания основывается на стыковке соединяемых компонентов торцами стропильных ног, зафиксированных с помощью гвоздей, нагелей или с применением болтов, исправно установленных через боковые накладки.

Видео

Добавить комментарий

Как соединить стропила вместе

Если ваши стропильные соединители на крыше не будут видны после завершения строительного проекта, возможно, можно будет соединить эти стропила вместе, используя технику сращивания стропил. Вы должны проверить свои местные строительные нормы и правила, прежде чем начинать этот тип строительства, так как есть очень конкретные способы, которыми стропила крыши могут и не могут быть соединены вместе. Однако, если все сделано правильно, это может быть законным способом соединения стропил друг с другом.

Шаг 1 — Измерение пропилов стропил и коньков

Используйте скошенный угольник, чтобы измерить пропилы в коньковой доске, где будут размещаться стропила. Важно убедиться, что разрезы находятся на одинаковом расстоянии друг от друга и имеют одинаковую ширину и глубину.

Этап 2 — Обрезка стропил

Выровняйте стропила на стропильных лошадях и обрежьте их до нужной длины. Опять же, важно убедиться, что все ваши стропила имеют одинаковую длину. Используйте циркулярную пилу, измерительную ленту и карандаш, чтобы убедиться, что все стропила обрезаны до одинаковой длины.

Шаг 3 — Стропила с выемками

Вырежьте выемку в виде птичьего рта на каждом стропиле на конце, который будет опираться на выступ внешних стен вашей конструкции. Делайте это осторожно, чтобы обеспечить плотное и надежное прилегание. Вы должны уметь делать эти пропилы с помощью циркулярной пилы. Как всегда, будьте осторожны при использовании циркулярной пилы, чтобы не пораниться и не повредить стропила.

Шаг 4 — Начало выравнивания стропил

Начиная с одного конца вашей конструкции, начните выравнивание стропил с противоположных наклонных сторон вашей крыши так, чтобы они встречались на коньке вашего дома.Как только вы выровняете 2 стропила так, чтобы они встретились посередине, прикрепите их к месту с помощью 16-пенни гвоздей.

Шаг 5 — Соедините стропила вместе

После того, как стропила будут размещены друг напротив друга над несущей балкой или стеной, вы сможете соединить балки вместе для обеспечения структурной целостности. Для этого вы будете использовать косынки по обе стороны от стропил. Используйте куски пиломатериалов той же ширины, что и сами стропильные балки, и выровняйте их по обе стороны от стропильных балок.С помощью гвоздей на 16 пенни прикрепите косынки к обеим сторонам стропильных балок. Вместо того, чтобы прибивать эти косынки к стропилам, вы также можете найти заранее изготовленные металлические соединительные пластины, специально предназначенные для этой цели. Если вам нужно соединить более одного набора стропил, просто убедитесь, что они располагаются в шахматном порядке на отдельных несущих балках или стенах.

Шаг 6 — Структурная целостность

Стропила обычно используется в крайнем случае при возведении стропил и обычно не является предпочтительным методом строительства крыш.Коньковая доска — гораздо лучший способ прикрепить стропила к крыше, и почти всегда будет лучшим способом.

Как соединить балку или стропило

Как правильно соединить балку или стропило

О сварке древесины

Мы начнем наше обсуждение с напоминания всем, что плотники сращивают древесину на протяжении тысячелетий.Это одна из вещей, которую плотники делают лучше всего, но все же есть те, кто говорит, что это дело инженера и никого другого. Заголовки, домкраты, пороги, балки, балки стропил так или иначе соединены вместе. Дело в том, что плотникам разрешено многое, потому что мы все знаем, что они работают. Это называется предписывающими решениями. Конечно, мы говорим о сращивании балок или стропил как части техники ремонта сгнившей, поврежденной термитом или перекрытой балкой.Иногда нам просто нужен более длинный кусок дерева (например, стропила).

Какой бы ни была причина, секрет хорошего сращивания — это метод подключения и хорошее качество изготовления. Способ подключения должен быть настолько хорош, чтобы отдельные блоки работали как одно целое; если не заменяется или не регистрируется целая единица. Это обсуждение не предназначено для того, чтобы придать доверие какому-либо конкретному проекту сращивания и не может заменить надлежащий инженерный анализ, а предназначено только для помощи плотникам в отношении правильных концепций и лучших практик для правильных процедур сращивания.Каждый проект индивидуален и имеет свои собственные критерии несущей способности, которые могут потребовать применения различных методов, дополнительной поддержки или даже инженерного анализа. Комментарии к этому блогу приветствуются.


Слева представлена ​​схема некоторых несоответствующих методов ремонта. Ползунки могут быть тесными и неудобными для работы, поэтому часто возникает соблазн ярлыков и некачественного изготовления.Не хватает опыта. Руководители часто не хотят проверять работу своих сотрудников. Какой бы ни была причина некачественного ремонта, он может иметь дефекты конструкции. Наиболее частые причины — это отсутствие надлежащей техники крепления гвоздями и стыковки с поврежденной древесиной.

Самый распространенный способ ремонта балок — это «сестринский» ремонт. По сути, сдвиньте целый член рядом с ним и пригвоздите его с обеих сторон кучей гвоздей). Если новая сестра держится на дереве хотя бы 1.5 дюймов на каждом конце, тогда можно начинать. Самыми распространенными «ошибками» в этом методе было бы недостаточно хорошее соединение сестер, неадекватная выдержка с той или иной стороны,

Компании по производству ферм используют «гвоздь-гвоздь» для соединения дерева (на фото слева). Гвоздь — это, по сути, тонкий кусок металла, выбитый так, что многие металлические стержни торчат в древесину примерно на 1/2 дюйма или около того. Он штампуется в древесине на заводе с помощью гидравлического пресса.

Фанера может использоваться для достижения того же результата, и в течение многих лет многие плотники строили фермы самостоятельно, используя фанеру в качестве косынки. Эта практика отошла на второй план в основном из-за того, что изготовленные фермы стали дешевле. Кроме того, подрядчики не могли быть уверены, что их работники обладают достаточным опытом, чтобы делать это должным образом, и поэтому из соображений ответственности выбрали конструкционную древесину.

На фото слева — стропила размером 2×6, соединенные между собой фанерой толщиной 3/4 дюйма.Очень сильная связь. В этом случае стропило в целом на самом деле прочнее, чем могло бы быть, потому что стыковка более чем достаточна, а фанера добавляет прочности. В этом случае мастеру просто понадобились более длинные стропила. Руководствуйтесь здравым смыслом при определении необходимого количества крепежных элементов. Колоть дрова бесполезна. В этом случае изготовитель использовал гвозди 9-8d на каждой стороне стыка, что в данном случае вполне достаточно.

Слева представлена ​​схема некоторых рекомендуемых методов ремонта балок перекрытия.Можно сделать некоторые поправки на длину и толщину вставок из фанеры в соответствии с вашими потребностями. Хотя разумно «переоценить» свой ремонт; в зависимости от обстоятельств может оказаться приемлемым использование фанеры 1/2 дюйма или несколько более коротких вставок. Прочность соединения зависит от прочности гвоздей на сдвиг, поэтому используйте много гвоздей (вбитые прямо, а не наклонно). Не используйте винты, потому что большинство из них не предназначены для использования в конструкции. Если ремонт был спроектирован, то техника ремонта была бы нарисована на бумаге, проштампована печатью инженерного разрешения, и в ней будет указано количество и тип необходимых крепежных элементов.

На фото показан метод ремонта перекладины с гниющим концом с помощью фанеры и несколько рекомендаций по передовой практике. Щелкните изображение, чтобы увеличить. Соединение с фанерой может иметь некоторые преимущества перед соединением с массивной балкой во многих ситуациях. Руководствуйтесь здравым смыслом, когда решаете, сколько креплений использовать. Используйте достаточное количество, однако не стоит раскалывать дрова слишком большим количеством.


Так когда же возможно сращивание только с одной стороны? Например, в большинстве приведенных выше примеров короткая балка залита и сращена с обеих сторон прочной древесиной. Это помогает уменьшить силы сжатия и растяжения, возникающие в результате приложенных нагрузок.Иногда можно сращивать только с одной стороны, например, при добавлении стропильных ног к стропилам, которые уже опираются на верхнюю пластину. Другой пример, который может быть приемлемым, — это добавить к верхней части стропила, которая слишком коротка, потому что подрядчик заказал пиломатериалы, которые на 8 дюймов меньше. сварочные работы, поэтому в большинстве случаев подойдет.

Однако нагрузки на пол выше, поэтому мы не будем поддаваться соблазну выполнять сращивание только с одной стороны.Это следует оценивать в каждом конкретном случае, но если это абсолютно необходимо, прибейте гвоздями с обеих сторон (не наклонно) и с большим количеством перекрытий.

В поле я заметил, что многие рабочие перерезали сестру с той или иной стороны, чтобы она поместилась между лентами 2×2. Было бы лучше удалить ленту, установить сестер и заменить новыми лентами, чтобы у сестры была адекватная опора с обеих сторон. На самом деле так может быть проще. Не поддавайтесь искушению повторно использовать старую ленту, поскольку она, вероятно, слишком изрезана, чтобы принести пользу к моменту удаления.


Укрепление провисающего чернового пола

Часто мы сталкиваемся с ситуацией, когда черный пол намок от протечки или имеет слабое место. Если замена чернового пола нецелесообразна, например, когда мешают шкафы и т. Д., Тогда может помочь добавление блокировки снизу. На рисунке слева показано, как легко исправить провисающий черновой пол.Вам нужно отрезать несколько шипов 1х2, отмерить необходимое расстояние, прикрепить его, вставить блок, приподнять его с помощью напольного домкрата или автомобильного домкрата, установить вторую планку, при необходимости добавить крепеж для блокировки. При необходимости повторите. Этот метод предлагается потому, что попытаться одной рукой приподнять черновой пол и прибить его другой практически невозможно, особенно если вы хотите, чтобы пол был ровным.


Замена балки

До сих пор мы говорили только о ремонте балки или стропила.А 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 скомпрометированную древесину. Это также связано с тем, что грузы опираются непосредственно на балку. Балки и подоконники следует заменять, если они гниют или повреждены термитами. Некоторые люди будут пытаться скрыть сгнившую доску, кладя перед ней или иногда даже под нее красивый обработанный кусок. Потом к нему приставят балки, как будто прогнившей балки не существует. По крайней мере, это плохая практика.По возможности гниющие балки следует заменять новыми деревянными. Я думаю, что когда люди сталкиваются с проблемами, они не думают нестандартно, как заменить поврежденные детали. Балки не обязательно должны быть пиломатериалами определенного размера. Они могут быть изготовлены из пиломатериалов или меньших элементов, склеенных или прибитых вместе, чтобы сформировать более крупный компонент.

А теперь посмотрим, что мы обнаружим в полевых условиях….

На этом снимке рамщик хорошо поработал, построив фермы, но с треском не смог прибить косынки. Похоже, он прибил косынки только с одной стороны, думая, что гвозди были достаточно длинными, чтобы проникнуть в другую часть, или, может быть, он просто ленился. Как видите, они разваливаются, и ферма может выйти из строя. Накладки следует прибивать гвоздями с двух сторон.

Вот жалкая попытка срастить балки пола под ванной.Из-за длинного обзора перекрытие кажется более длинным, но я считаю, что ближайший из них меньше фута с очень небольшим количеством гвоздей. Обвисания и прогиб балки можно увидеть на фото. Хотите верьте, хотите нет, такое плохое качество изготовления — не такая уж редкость. Было бы легко сделать это правильно, но они решили не делать этого.

Автор Рэй Торнбург.

Комментарии к этому блогу приветствуются.

Стяжка стропильного каркаса

Сообщение от Джерри Пек Ооочень… Строители не экономили на подрядчиках, а подрядчики на инженерах?

Нечего хвастаться.

Возможно, вы «учились у инженеров» … НО … * * «инженер» может подписать и опечатать ремонт, а затем * * «инженер» может подписать и запечатать письмо о том, что ремонт был проведен в соответствии с дизайном. и ЭТО то, что вы не можете сделать как не инженер.

Я тоже многому научился у инженеров, но я также понимаю, что чертово «инженерное письмо» дешево как грязь по сравнению с тем, что может случиться, когда подрядчик приходит и «просто ремонтирует».

Здесь было несколько других, которые категорически настаивали на том, что никакой инженер не нужен для всех видов вещей, а у остальных из нас есть здравый смысл, чтобы понимать ценность инженера и его письмо.


Да, я тоже. У меня в телефоне 3 номера инженеров, и если по запросу клиент захочет письмо, я ему его получу. Если они спрашивают меня, знаю ли я, как это исправить без этого, я отвечаю им.

Вы должны решить, хотите вы работать или нет, потому что в большинстве случаев это будет иметь значение.

Я знаю, что вы собираетесь сейчас процитировать некоторые юридические вопросы по тому или иному делу … но … Мне никогда не предъявляли иск. У вас должна быть работа, если у вас есть 7 девочек, которых нужно кормить и о которых нужно заботиться. Вы должны все время жить в реальном мире, а не только в легальном на бумаге.

В сегодняшней экономике я получаю работу сейчас, потому что могу сэкономить деньги на инженерных вопросах. Если город хочет письмо, я звоню инженеру, он смотрит и дает письмо … каждый раз.

Похоже, вы никогда не встречали подрядчика, который знает, что делает.У меня есть рекомендации и репутация, и люди здесь этому верят. Вы все нервничаете из-за ничего, если только у вас не было плохого опыта.

Да, вы правы, если у вас есть кто-то, кто хочет быть подрядчиком, и он облажается, да, у вас есть очень веская точка зрения. У вас всегда есть действительные баллы, все основанные на юридических последствиях. Я покрываю себя в договорах о технических письмах. Если они захотят, я их получу. Вы ведете себя так, как будто хотите подать на меня в суд, только за то, что я говорю о том, как сейчас ведется бизнес в этой экономике.Очевидно, вы не делаете того, что делаю я, чтобы оплачивать счета. У меня столько знаний, что я и многие другие знаю, что делать.

Поверьте, это имеет значение. И инженерных писем надо получать и так, и инженерных инспекций вместо городских.

Кроме того, мне нравится приезжать сюда примерно каждые 5 месяцев … и устраивать неприятности. Он раскрывает в людях лучшее. Больше не могу заниматься спортом … это единственное соревнование, которое у меня есть.

Но вы очень хороши. Вы понимаете то, что я говорю, в буквальном смысле этого слова.Если я не объясню вам полностью, вы уловите деталь, которую я пропустил.

Здесь подрядчики не экономят. Владельцы домов хотят урезать бюджет, и они решают это сделать. Я говорю им, что знаю, и что мне это не нужно. Это серьезные войны за выживание … так что успокойтесь. Вы хотите увидеть экономию … приходите посмотреть на мои работы, а потом посмотрите на другие. Я все оформляю по высоким стандартам … вот почему я так дорого стою.

Вы хотите подбросить кого-нибудь по поводу бумажной работы, высказать свои технические слова конгрессу и исправить эту экономику, и если вы будете продолжать работать так же хорошо, как здесь, тогда вы знаете, насколько это запутано, особенно для строителей, и как никто в конгрессе вообще не выполняет свою работу… ленивые богатые ублюдки. Моя работа всегда контролировалась рынком … супербогатые сейчас играют с ним в игры, если вы читали замечание Марка Кьюбана по этому поводу. Все тоже имеет смысл.

Установка стропил для патио | HomeTips


Эта статья является продолжением статьи: Строительство крыши над настилом или патио.

Стропила распределяют нагрузку на кровлю патио по балкам, что позволяет использовать кровельные материалы, слишком незначительные для перекрытия расстояний между балками.

Стропила должны выдерживать собственный вес на открытом пространстве без провисания и перекручивания, а также выдерживать вес кровельного покрытия.

Для крыши, которая должна отводить воду, стропила должны быть наклонными.

Части крыши придомового дворика.

Стропила можно соединять с ригелями и балками любым из нескольких способов. Правильный метод использования зависит от конструкции крыши. Информацию о правильных пролетах и ​​расстоянии между балками и стропилами крыши патио см. В разделе «Максимальные размеры балки и стропила крыши патио».

Декоративная обрезка концов стропил может придать крыше патио или беседке особый стиль.Если вы хотите добавить декоративные детали к стропилам, сделайте это, прежде чем поднимать и закреплять их на месте. Для криволинейных пропилов используйте сабельную пилу.

Прикрепление стропил к ригелю

При прикреплении потолка к дому стропила прикрепляются к дому с одного конца. Соединители с металлическим каркасом обеспечивают наилучшее соединение.

Балочные подвесы позволяют подвешивать стропила к балке, а для наклонных стропил сделайте в них надрез или используйте специальные стропильные балки.

Если стропила будут располагаться поверх ригеля, прикрепите их сейсмическими анкерами, как если бы стропила прикреплялись к балке.

Соединение стропил

Там, где стыки стропил не видны, стропила можно стыковать встык встык из досок.

Для этого соедините концы стропил друг с другом по опорной балке. Затем прибейте два куска пиломатериала размером 1 или 2 дюйма такой же ширины, что и стропила (как показано слева), и длиной около 18 дюймов, центрированных по обеим сторонам стыка. Или соедините элементы, используя изготовленные металлические соединительные пластины.

Если одного стропила недостаточно, два стропила можно соединить внахлест или соединить по балке.© Дон Вандерворт, HomeTips

Убедитесь, что каждый конец стропила на целый дюйм находится на опорной балке. Если вам необходимо соединить несколько стропил, расположите стыки по разным балкам в шахматном порядке, чтобы предотвратить ослабление опорной конструкции.

Другой метод сращивания — хотя он не использует равномерный интервал — заключается в перекрытии концов стропил, которые поддерживаются балками. Если требуется более одного стыка по всей длине стропила, чередуйте стороны внахлест.

Для стандартных 2-дюймовых пиломатериалов прибейте к обеим сторонам каждого стыка шесть общих оцинкованных гвоздей 8d или 10d.Этот тип сращивания, как показано выше справа, добавляет поперечную устойчивость стропилам и может устранить необходимость в распорках.

Наклонные стропила

Установить наклонные стропила на место новичку может быть непросто. Обычно проще всего отрезать одно стропило по размеру, а затем использовать его в качестве шаблона для остальных, но это работает только в том случае, если опорная балка и ригель (или вторая балка) идеально параллельны.

Чтобы вырезать наклонные стропила для крыши внутреннего дворика, уложите стропильную доску так, чтобы она опиралась краем на ригель и балку параллельно ригелю.Затем плотно прижмите острие стропила к стене дома. Используя брусок в качестве линейки, отметьте концы для обрезки.

Отрежьте треугольную деталь от конца стропила, который опирается на ригель, и от конца, который опирается на балку, как показано ниже. Вырежьте прорези для птичьего рта в местах, где стропила опираются на перекладину и балку.

Разместите стропило в нескольких местах вдоль ригеля и балки, чтобы проверить их посадку. Затем разметьте и вырежьте оставшиеся стропила, используя это стропило в качестве шаблона.Перед тем, как закрепить стропила на месте, обработайте их деревянной отделкой. Если прикрепление крыши патио к ригелю под карнизом не дает достаточно места для головы, вы можете установить стропила новой крыши патио на верхнюю плиту стены. © HomeTips.com

Крепление стропил и балок

При строительстве крыши патио может быть сложно построить стоечно-балочные конструкции, поддерживающие стропила. Вот несколько советов, как это сделать:

Существуют различные способы крепления стропил к балке.Самый распространенный метод крепления к верхней части балки — вбивание шурупов под углом.

При этом может потребоваться сначала просверлить направляющие отверстия, чтобы древесина не раскололась. Если стропила будут иметь уклон, используйте сейсмические анкеры (также известные как стропильные стропы), как показано выше.

Хотя в большинстве случаев достаточно одного стандартного якоря, второй может потребоваться по диагонали напротив первого в районах с сильным ветром или в сейсмических районах; проконсультируйтесь с вашим строительным отделом по поводу местных стандартов.При использовании обычных анкеров необходимо сделать надрез в стропилах, чтобы они подошли, или использовать двухсторонний анкер, чтобы избежать зазубрин.

Если стропила простираются на большие расстояния или расположены на большом расстоянии друг от друга, они склонны к перекручиванию или короблению, если они не закреплены блокировкой. Также следует учитывать ширину стропил; те, которые сделаны из пиломатериалов 2 на 8 или больше, требуют большей блокировки, чем те, что сделаны из 2 на 6.

Интервал между блокировками обычно определяется местными кодами. Если пролеты стропил меньше 8 футов, коллекторы (перпендикулярные стропила), прибитые к концам стропил, подходят для стропил, которые сидят поверх балок.

Проведите мелом линию через стропила в том месте, где будет проходить блокировка, а затем продвигайтесь по балкам, измеряя и отмечая длину необходимой блокировки.

Самый простой способ разместить блоки — это расположить их в шахматном порядке от одной стороны меловой линии к другой, как показано слева. Используя эту технику, вы сможете прибивать блоки лицом к лицу, а не ногать их. Используйте гвозди 16d.

Для декоративного акцента и для того, чтобы скрыть металлические колпачки столбов, вы можете обрезать и подрезать ножку под углом, чтобы она соответствовала верхней части столбов.

СЛЕДУЮЩИЙ СМОТРЕТЬ:

Как укрепить стропила крыши?

Укрепите фермы

  1. Нанесите строительный клей. Нанесите строительный клей по краю фермы с на укрепите соединение с фанерой крыши настила.
  2. Ребра жесткости Фермы .
  3. Закрепить концы фронтона.
  4. 4а и 4б.
  5. Очистить желоба.
  6. Отремонтировать и заделать оклад.
  7. Проверьте, нет ли ослабленной или поврежденной черепицы.
  8. Поднимите черепицу или подкладку.

Нажмите, чтобы увидеть полный ответ


Также необходимо знать, как укрепить стропила в гараже?

Вы можете выполнить эту задачу с помощью дерева и нескольких простых инструментов.

  1. Приставьте к стропилам лестницу или стремянку, чтобы позволить себе забраться на них.
  2. Измерьте длину балки перекрытия от середины гаража до стены гаража.
  3. Вырежьте доску размером 2 на 4 дюйма в соответствии с измеренным вами расстоянием.

Кроме того, как усилить ферму крыши? Укрепите фермы

  1. Нанесите строительный клей. Нанесите строительный клей по краю фермы, чтобы усилить соединение с фанерным настилом крыши.
  2. Фермы жесткости.
  3. Закрепить концы фронтона.
  4. 4а и 4б.
  5. Очистить желоба.
  6. Ремонт и герметизация окладов.
  7. Проверьте, нет ли ослабленной или поврежденной черепицы.
  8. Поднимите черепицу или подкладку.

Еще могут спросить, а как стыковать стропила?

Как соединить стропило

  1. Расположите две части стропила так, чтобы их концы плотно стыковались, а их нижние края образовывали прямую линию.
  2. Поместите доску той же ширины, что и стропила, напротив стыка и продолжайте ее вверх и вниз по стропилам.

Как далеко могут пролететь стропила 2×6?

Макс.Динамическая нагрузка 20 фунтов / фут2 (956 Н / м2)

Максимальный пролет (футы — дюймы)
Номинальный размер (дюймы) Расстояние между стропилами, от центра к центру (дюймы) Сорт пиломатериалов
2 x 6 16 14 ‘- 11’ ‘
24 13′
2 x 8 12 21 ‘- 7’

Обрамление стропил — Комиссия по обслуживанию юго-западного Нью-Брансуика

Хотя существуют все виды стилей и подсистем кровли (мансарда, двускатная, двускатная, мансардная мансарда, мансардная мансарда), в конце концов, когда дело доходит до большинства крыш жилых домов, есть всего два вида систем: стропила и фермы.У этих двух систем есть как сходства, так и различия.

Вот критическое различие: для того, чтобы инспектор по строительству мог сертифицировать ферму как соответствующую Кодексу, она должна быть сертифицирована инженером как подходящая для снеговых нагрузок в данной местности. Этим занимаются все местные компании-производители ферм.

Или, проще говоря, плотник или подрядчик может построить ферму, но это не может считаться соответствующим Кодексу.

С другой стороны, плотник или подрядчик может построить стропильную систему, и, если это сделано правильно, стропильные системы могут соответствовать требованиям Национального строительного кодекса Канады.

Вот некоторая важная информация, которую нужно знать о стропилах.

Иллюстрация некоторых типичных стропильных элементов. Обратите внимание, что на этом чертеже некоторые из обозначенных элементов могут не понадобиться; они включены исключительно в пояснительных целях.

Определения

Стяжка воротника: кусок дерева, который связывает два противоположных стропила вместе. Это часто используется для уменьшения стропильного пролета.

Карликовая стена: небольшая стена, построенная с верхней и нижней пластинами (и двойной верхней пластиной, если стропила не приземляются непосредственно на вертикальные стойки), которая построена для поддержки стропил на полпути вверх по склону.(Обычно сооружается довольно близко к стене — подумайте о кровле в стиле «Кейп-Код».)

Пролет стропил: это расстояние между опорной стеной и центром крыши, измеренное по горизонтали. Пролет НЕ ЯВЛЯЕТСЯ расстоянием между несущей стеной и пиком крыши, измеренным по диагонали.

Стропила: Это брус, идущий от центра (вершины) к опорной стене.

Пролет стропил: это расстояние между опорной стеной и центром крыши, измеренное по горизонтали.Пролет НЕ ЯВЛЯЕТСЯ расстоянием между несущей стеной и пиком крыши, измеренным по диагонали.

Коньковая балка: Если крыша имеет пологий уклон, нагрузка на крышу должна поддерживаться на пике балкой, проходящей по длине пика и поддерживаемой системой, которая в конечном итоге ведет непосредственно к фундаменту. конструкции или аналогичный набор несущих элементов. Обычно это требуется только при наклонах 1: 3 (шаг 4:12) или более.

Доска конька: В некоторых случаях может потребоваться коньковая доска.Доска конька — это не что иное, как массивный деревянный элемент, проходящий по всей длине козырька.

Уклон: В строительстве уклон — или угол — крыши измеряется как функция увеличения высоты (подъема) на 12-футовом горизонтальном расстоянии (беге).

1/12 4,76 °
2/12 9,46 °
3/12 14,04 °
4/12 18.43 °
5/12 22,62 °
6/12 26,57 °
7/12 30,26 °
8/12 33,69 °
9/12 36,37 °
10/12 39,81 °
11/12 42,51 °
12/12 45 °
13/12 47.29 °
14/12 49,4 °
15/12 51,34 °
16/12 53,13 °
17/12 54,78 °
18/12 56,31 °
19/12 57,72 °
20/12 59,04 °

Обратите внимание, что крыши с углом наклона 60 градусов и более рассматриваются как стены в соответствии с Кодексом — за исключением наружной обшивки и кровельного материала.

Стойка: вертикальный опорный элемент. Обычно размещается рядом с внешним краем, но также может использоваться на внутреннем козырьке. Должен находиться под углом не более 45 градусов (от горизонтали) и опираться на несущий элемент.

Стропильная конструкция

Стропила для крыш с уклоном 1: 3 и менее

Если уклон крыши составляет 1: 3 (уклон 4:12), то в игру вступают два ключевых элемента.

  • 1) Центр пика должен поддерживаться одним из двух факторов:
    • Либо коньковая балка с опорой на концах (и / или посередине, если требуется), либо
    • Доска коньковая из стандартных размерных пиломатериалов высотой, равной или большей поверхности стропил; поддерживается на расстоянии не более 1.2 метра (4 ‘) несущей стеной или деревянными распорками 2×6, поддерживаемыми подходящими несущими элементами. [9.23.14.8 (3)]
  • 2) Стропила в местах соприкосновения с верхней пластиной несущей стены должны быть скреплены поперечными связями с балками перекрытия с обоих концов; или, поочередно, стяжные шпильки. [9.23.14.8 (5)]
Стропила для крыш с уклоном 1: 3 и более

Стропильные системы для более крутых кровель немного менее строгие. Во-первых, если нижние концы стропил «должным образом привязаны для предотвращения движения наружу» [9.23.14.8 (4)], коньковая доска не требуется. В этом случае поперечными связями обычно служат балки перекрытия или система перекрытий.

Хомуты
Стяжки-хомуты

можно использовать для уменьшения пролета стропил — они, по сути, обеспечивают промежуточную опору для стропила, но только для крыш с уклоном более 1: 3. Однако нельзя предполагать, что они обеспечивают поддержку стыка (см. Ниже).

Стропила для сращивания

В случаях, когда длина пиломатериала по диагонали превышает имеющуюся длину 16 футов, стропила должны быть соединены с опорами (подпоркой или стеной), которые доходят до подходящей опоры.[9.23.14.1 (1)] Распорки могут устанавливаться по диагонали, если они находятся под углом не менее 45 градусов к горизонтали. [9.23.17.14 (4)]

Подключение на пике
Стропила могут быть смещены на 1-1 / 2 дюйма, как показано здесь, если используется коньковая доска.

Если требуется коньковая доска, то стропила могут быть смещены на 1-1 / 2 дюйма. Это позволяет немного упростить прибивание гвоздями.

В противном случае стропила, естественно, должны быть соединены на коньке. При помощи косынки можно соединить стропила на пике, где не требуется коньковая доска.Кодекс не определяет характер косынки — что означает, что можно использовать секцию фанеры — пока соединители представляют собой гвозди (а не обычные шурупы!), Конструкция будет приемлемой.

Размер стропил

Размер стропил рассчитывается на основе четырех переменных: размера пиломатериалов, пролета стропил, расстояния между стропилами и расчетной снеговой нагрузки.
Мы провели небольшую обработку чисел и предоставили две таблицы, чтобы помочь определить количество пиломатериалов, необходимых для двух ключевых климатических зон в нашем районе: округа Йорк и округа Шарлотта.Обратите внимание, что это для снеговой нагрузки 41 psf (2kpa), и в некоторых случаях можно предположить меньшую снеговую нагрузку: как всегда, позвоните нам для получения рекомендаций.

Стропильный стол (общий)
2×4 2×6 2×8 2×10 2×12
12 ”OC 8’1 12’9 ” 16’9 ” 21’5 ” 25’7 ”
16 ”OC 7’4 ” 11’7 ” 15’3 ” 19’1 ” 22’2 ”
24 дюйма OC 6’5 ” 10’1 ” 12’9 ” 15’7 ” 18’1 ”
Расчет коньковой балки

Если необходима коньковая балка, обратите внимание, что она должна быть изготовлена ​​из трех-, четырех- или пятислойных пиломатериалов размером 2×8 или больше.Позвоните нам, чтобы узнать спецификации.

Забивание стропил

Есть некоторые особые требования к соединениям стропила и верхней пластины — вот столы для гвоздей, которые помогут в строительстве.

Детали конструкции Минимальная длина гвоздей, мм Требуемая длина, дюймы Минимальное количество или максимальное расстояние между гвоздями
Стропила крыши, ферма крыши или балка крыши к пластине — гвоздь 82 3.23 3
Стропильная плита к каждой балке потолка 101 3,98 2
Стропила к балке (с опорой на коньки) 76 2,99 3
Стропила к балке (без конька) 76 2,99 См. Таблицу 9.23.14.8
ниже
Вставка на каждое стропило на пике 57 2.24 4
Стропило к коньковой доске — гвоздь — концевой гвоздь 82 3,23 3
Стяжка воротника к стропилу — с каждого конца 76 2,99 3
Боковая опора стяжки воротника к каждой стяжке воротника 57 2,24 2
Домкрат для стропила от бедра или ендовы 82 3,23 2
Стойка крыши к стропилу 76 2.99 3
Стойка крыши к несущей стене — гвоздь 82 3,23 2
Информация о гвоздях для стропил

Изоляция пространства под стропилами

Если пространство под стропильной крышей представляет собой неотапливаемый чердак, то изоляция заключается просто в доведении теплоизоляции чердака до R50, необходимого для чердаков.

Если пространство под стропильной системой обогревается, то диагональные элементы стропил должны быть утеплены и рассматриваться как соборный потолок.В этом случае требуется, чтобы эта сборка была R26.

Если пространство над воротниковыми стяжками рассматривается как неотапливаемый чердак, то требуется чердачный люк, а изоляция должна соответствовать стандартам R50. Требование R26 в сводчатом потолке может наложить некоторые дизайнерские соображения на строителя / домовладельца.

К счастью, пространство можно рассматривать как «ограниченное» с точки зрения того, можно ли использовать целлюлозу и другую изоляцию с неплотным заполнением [9.25.2.4 (2)], но целлюлоза и стекловолокно обычно имеют R-значение 3.5 на дюйм толщины, что представляет проблему при утеплении стропил. R 3,5 / дюйм означает только R19,5 для стандартных стропил 2×6 и 25,3 для стропил 2×8. Теперь другие материалы — обшивка, пароизоляция, гипсокартон — добавят немного, но фактор теплового моста пиломатериалов и даже сборка стропил 2×8 по-прежнему не будет соответствовать требованиям с использованием стекловолокна или целлюлозного наполнителя. Решения включают переход на стропило 2х10 или добавление слоя пенопласта (обычно со стороны настила крыши), чтобы обеспечить требуемый коэффициент сопротивления теплопередаче.Другой вариант, который используется при ремонте многих существующих стропильных крыш в старых зданиях, — это пена с закрытыми порами, наносимая на месте, в среднем около 7 рандов за дюйм.

Исторические столярные соединения шарфов и стыков: современное состояние | Heritage Science

Важность статического анализа столярных стыков

Разработка и оценка статического поведения существующих столярных стыков — важный вопрос. Это связано с тем, что существует большое количество сохранившихся конструкций с такими стыками, которые часто требуют консервативных вмешательств.Более того, отсутствуют достаточные знания о поведении таких соединений и отсутствуют стандартные рекомендации по их конструкции, необходимые для проведения ремонта или замены. В принципе, можно выделить три вида подходов к статическому анализу: экспериментальное исследование, аналитические расчеты, численное моделирование. Первые два подхода являются основным источником данных, используемых для дальнейшего анализа. Они также позволяют проверять численные модели.

Основными аспектами и задачами анализа столярных соединений были, прежде всего, следующие [10]:

  • определение жесткости и несущей способности соединения в зависимости от нагрузки,

  • механические свойства древесины,

  • проверка сжимающих напряжений перпендикулярно зерну между поверхностями соединяемых элементов (неизвестные площади поверхностей давления и неравномерное распределение напряжений, сжатие под углом к ​​зерну, протяженность фактической зоны контакта в соответствии с рекомендованными стандартами [1]),

  • проверка распределения касательных напряжений в соединении.

Поскольку столярные соединения представляют собой важный аспект при анализе деревянных конструкций, исследования их статического поведения, методов ремонта и усиления продолжаются.

Исследования столярных соединений в исторических сооружениях проводились и продолжают проводиться многими исследователями во многих различных регионах Европы (в основном в Италии и Португалии, но также в Великобритании, Германии и в последнее время в Чешской Республике. ), а также глобально (например,грамм. в США и Японии). Современное состояние / обзор современных исследований и анализа исторических стыков столярных изделий представлено в таблицах 1 и 2. Основное внимание в анализе уделялось зубчатым стыкам (среди прочего, в [20,21,22]) и шипу. суставы (среди прочего, в [23,24,25]). Анализы также были сосредоточены на затяжке шиповых соединений с помощью штифтов и штифтов (например, в [26]). В настоящее время ведутся исследования поведения соединений при статической нагрузке, а также при динамической нагрузке (в частности, в [27,28,29,30]) и по определению режимов разрушения (например,грамм. в [7]). Исследования касаются как самих суставов, так и целых структур, например стропильные фермы (в том числе в [31,32,33,34]). Также предлагаются методы усиления традиционных швов (например, в [11, 35,36,37]). Они, однако, относятся, прежде всего, к швам с надрезом, а также к пазовым и шиповым швам. Определенно меньше исследований ведется по изгибным соединениям. Более того, все исследователи, проводившие исследования изгибных суставов (в Чешской Республике [38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50], Великобритании [51] или Германия [16, 17]) подчеркивают тот факт, что все еще необходимы исследования, чтобы дать адекватное описание статического поведения суставов и предложить наиболее эффективные методы ремонта или укрепления этих суставов.

Таблица 1 Обзор современных исследований и анализа исторических столярных стыков Таблица 2 Обзор исследований и анализа различных типов исторических столярных стыков

Изгибных стыков

Kunecký et al. проведены испытания стыков косынки с наклоном на изгиб с наклонными гранями (описанные в [38,39,40, 46,47,48,49]). Экспериментальные испытания и численный анализ были направлены на определение эффективного поведения соединения по отношению к механическим параметрам.Было проанализировано влияние количества штифтов, геометрии и расположения соединения по длине балки на ее несущую способность и жесткость. Испытания проводились на моделях балок длиной 6 м с диагональным поперечным сечением 200 на 240 мм и включали испытания на трех- и четырехточечный изгиб. Модель, использованная этими исследователями, представлена ​​ниже (рис. 4).

Рис. 4

Модели балок с притертыми стыками косы с наклонными поверхностями, подвергнутые трехточечным испытаниям на изгиб (ВЕРХНЕЕ) и четырехточечным испытаниям (ВНИЗ) в соответствии с [47]

Было определено, как различные параметры влияют на статическое поведение соединяемого элемента и какое изменение представляет собой наиболее выгодное решение [39].Испытания показали, что в этом случае наиболее эффективным решением было соединение, состоящее из трех колышков с равными выемками, равными половине ширины каждого из соединяемых элементов. Расположение шарнира ближе к опоре увеличивает несущую способность балки (ограничивающие силы вокруг штифтов). Уменьшение длины стыка приводит к снижению несущей способности и жесткости балки (увеличение усилий на штифтах). На практике, по мнению исследователей, для 6-метровой балки 1.Наиболее выгодным решением было соединение косынки длиной 38 м с наклонными гранями и тремя деревянными колышками, расположенными на одной пятой длины балки от опоры. По прочности (несущей способности), жесткости и качеству изготовления. Это относится к ситуации, когда необходимо заменить конец балки. Авторы подчеркивают, что при обнаружении таких швов во время ремонтных работ необходимо учитывать, прежде всего, необходимость сохранения как можно большего количества исходного материала и максимально возможного ограничения повреждений, которые в первую очередь привели к вмешательству. .Более того, было определено, что использование проанализированного соединения могло обеспечить 65–75% несущей способности исходной балки, в то время как ее жесткость в значительной степени не изменилась.

В [47, 49] представлены отчеты об исследованиях соединения с одиночным штифтом. В ходе исследования изучалось влияние отдельных геометрических параметров. Были проведены экспериментальные испытания, а результаты были впоследствии подтверждены численным анализом. Модели были подвергнуты испытанию на четырехточечный изгиб для получения изгиба без сдвига и испытанию на трехточечный изгиб для получения изгиба со сдвигом.В испытании использовался стальной штифт. Также были представлены типичные виды разрушения для испытанных соединений: разрушение материала вокруг штифта и растрескивание древесины из-за напряжения сдвига, а также разрушение диагональной поверхности, вызванное силой, приложенной перпендикулярно волокну. Результаты испытаний подтверждают высокий уровень жесткости по сравнению с эталонной сплошной балкой, который зависит от положения штифта, поскольку это влияет на распределение сил в соединении. Угол наклона стыка имеет наибольшее влияние на жесткость.Вертикальное расположение штифта и его размеры меньше влияют на результат. Несущая способность соединения поддерживается на уровне более 50% по сравнению со сплошной балкой. Результаты численного анализа показывают, что конфигурация соединения (геометрия и количество соединителей) мало влияет на несущую способность элемента [46, 47].

Испытания того же соединения в сложных условиях нагружения описаны в [40]. Они должны были отражать фактическую нагрузку на элементы деревянного каркаса крыши: сжатие с изгибом в случае стропил и растяжение с изгибом в случае элементов каркаса.Экспериментальные испытания проводились на моделях меньшего масштаба. Затем последовал более широкий численный анализ, основанный на применении метода конечных элементов. Прочность и жесткость шва оценивалась с точки зрения реставрационных вмешательств в исторические конструкции с учетом их эстетики (для одинарных и двойных швов внахлест, так называемых уздечных) (рис. 5).

Рис. 5

Модели одинарных (левая сторона) и двойных (правая сторона) диагональных стыков внахлест — так называемые уздечки согласно [38]

На основании своего анализа [38, 40] авторы делают вывод, что когда при ремонте стропил (подверженных изгибу и сжатию) рекомендуется применять стыки с наклоном плоскостей 60 °, тогда как в случае балок, подверженных изгибу и растяжению, угол стыка 45 ° более выгоден (как с точки зрения несущая способность и жесткость).Более того, исследование показало, что разрушение соединений в растяжных балках связано с несущей способностью используемых соединителей с колышками. Авторы описывают режим разрушения, по которому можно оценить несущую способность и жесткость соединения. Это правда, что соединения с растяжкой более сложны и требуют много времени, но они являются более выгодным решением с точки зрения механики по сравнению с простыми сварными соединениями. В результате это решение, рекомендованное авторами при ремонте балок, требующих большей несущей способности.Также было подсчитано, что с этим типом соединения несущая способность таких балок составляла прибл. 60% исходной (сплошной) балки, и был также сделан вывод, что жесткость составной балки существенно не изменилась.

Помимо экспериментальных исследований и численного анализа, авторы провели также тесты с использованием корреляции цифровых изображений, в частности, в соответствии с [34, 47, 48]. Было подчеркнуто, что преимущества использования различных методов тестирования дополняют друг друга и, таким образом, приводят к лучшим (более точным) результатам.

В [48] авторы использовали этот метод для исследования длины контакта на диагональной поверхности стыка. Этот параметр влияет на распределение напряжений и составляет важную часть анализа всей конструкции. Авторы отмечают, что в литературе этот вопрос не обсуждается, за исключением нескольких описаний расшатанных соединений с ограниченной зоной соприкосновения соединяемых поверхностей. Обычно предполагается, что зона контакта охватывает всю длину и остается неизменной во времени (идеальный случай), тогда как в действительности может быть совсем иначе.Использованный авторами метод исследования эффективен и позволяет быстро получить важную информацию о зоне контакта. Полученные значения контактной длины различались в зависимости от модели несущей (четырех- и трехточечный изгиб).

Вопрос о режимах разрушения составных балок исследовался, в частности, в [39, 48]. В численном анализе, основанном на методе конечных элементов, проведенном авторами, режим разрушения связан с распределением сил вокруг штифтов и разрушением древесины в результате растягивающих напряжений, перпендикулярных направлению волокон в районе штифта. проемы.Выход из строя всего соединения происходит при выходе из строя штифтового соединителя, так как он подвергается наибольшей нагрузке. Величину разрушающей нагрузки можно оценить, применив стандарты или параметры из литературы, основанные на теории Йохансена, которая предполагает пластическое разрушение. Некоторые исследователи полагают, что следует также учитывать метод хрупкого разрушения (см., Например, [39, 48]).

In Milch et al. [34] описывают поведение дюбелей, построенных в моделях технического масштаба из древесины сосны ( Picea abies L.Karst.) И древесины дуба ( Quercus robur L.) с учетом различных размеров дюбелей (диаметром 12, 16, 20 и 24 мм). Соединения подвергались растягивающему напряжению в соответствии со стандартами EN 339 и EN 26 891. Авторы определили модули проскальзывания и несущие нагрузки на основе перемещений и распределения силы, исследованных для дюбелей разного диаметра с помощью метода корреляции цифровых изображений, а также на основе теоретических соображений, которые включали, в частности, теорию Йохансена.

Fajman et al. (в частности, в [41,42,43,44,45, 50]) связывают аналитические модели и результаты экспериментальных исследований, касающиеся стыков с зазубринами и косых стыков в вертикальных плоскостях с помощью штифтов или ключей (рис. 6). Их можно использовать, например, для ремонта изгибаемых элементов, например конструкционные потолочные балки [41].

Рис. 6

Рифленые стыки и косые стыки в вертикальных плоскостях со штифтами или шпонками согласно [44]

В ходе исследования были проанализированы стыки в различных конфигурациях, т.е.е. с усилением колышками и штифтами, а также в разных местах по длине балки испытываемых соединений (в конце балки, в середине пролета балки). Элементы были подвергнуты испытанию на изгиб в трех или четырех точках в зависимости от местоположения. Авторы исследования утверждают, что в большинстве случаев решающим фактором для этих элементов является предельное состояние по пригодности к эксплуатации [44]. Трудно было точно определить силы, возникающие в зазубрине и стыке косынки шпонками (рис.7а) и штифтами (рис. 7б). Также точно не известно, какой угол наклона и какое количество колышков является наиболее выгодным. По мнению авторов, такие соединения с четырьмя штифтами рекомендуются, например, в Германии, что не оправдано с точки зрения статики (механики) соединения. Авторы констатируют отсутствие существенной разницы в статическом поведении шарниров с двумя и четырьмя колышками [41, 44].

Рис. 7

Схема, показывающая распределение сил в соединениях a с двумя шпонками, b с двумя штифтами [44]

Соединения с штифтами повсеместно используются при ремонте исторических деревянных конструкций [43, 50 ].Можно использовать деревянные ключи (булавки) или их комбинации. В настоящее время в литературе практически нет информации о статическом поведении таких соединений, хотя это необходимо современным инженерам. Анализ этих авторов приводит к некоторым практическим выводам. Значения, полученные для смещений, совпадают при расчетах с использованием аналитических методов и при экспериментальных испытаниях стыков и косых стыков в элементах, нагруженных изгибающим моментом и усилием сдвига.Значения жесткости соединений штифтов и кламмеров сопоставимы [41, 44]. В случае, когда решающим фактором является предельное состояние эксплуатационной пригодности, несущая способность соединения используется не полностью. В таком случае эффективность обоих решений сопоставима.

Результаты исследования, проведенного в Университете Бата в Великобритании командой Walker, Harris, Hirst et al. [51] касаются статического поведения шарнирных соединений, которые наиболее часто встречаются в исторических зданиях по всей Англии.Исследование суставов включает в себя: недостаточно скошенный приклад в разрезанном пополам шарфе с двумя штифтами, разрезанном пополам и ограниченном двумя штифтами, косоугольном и скошенном шарфе с ключом и четырьмя штифтами, а также разрезанном пополам и обузданном шарфе с четырьмя штифтами. Авторы подчеркивают, что создание отверстий для штифтов потребовало смещения обоих соединяемых элементов, чтобы обеспечить затяжку соединения после вставки штифта (см., Например, [9]). Проанализированные соединения представлены ниже (рис. 8).

Рис. 8

Соединения и косынки проанализированы в исследованиях в [51]: a недостаточно скошенный стык в разрезанном пополам шарфе с двумя штифтами, b разрезанный пополам и обузданный двумя штифтами, c стопор- косынка со скошенной кромкой и четырьмя штифтами, d косынка, разрезанная пополам и уздечка, с четырьмя штифтами

Экспериментальные исследования [51] проводились на балочных моделях 2.Соединение длиной 5 м с использованием перечисленных выше соединений и сплошных балок 1,5 м для сравнения результатов. Элементы были подвергнуты испытаниям на четырехточечный вертикальный и боковой изгиб для достижения чистого изгиба. Были определены пути статического равновесия (графики нагрузки-прогиба), которые послужили основой для сравнения результатов для вариаций и параметров соединения по отношению к сплошным балкам. Был определен коэффициент производительности или нагрузка и жесткость составной балки по отношению к сплошной балке. Наибольшая жесткость наблюдалась в случае соединения, разделенного пополам и уздечки, и соединения косы с упором в ответ на вертикальный изгиб . Наибольшая несущая способность отмечена у шпонки в стыке с упором в косяк (28% по сравнению со сплошной балкой) и у косынки с торцевыми половинками и уздечками с четырьмя штифтами (24% по сравнению со сплошной балкой). при изгибе в вертикальной плоскости. Авторы сообщают, что все балки изначально демонстрировали почти линейное поведение при небольшой нагрузке, хотя древесина была описана как материал, который не является линейным и неупругим. Все соединения были охарактеризованы как демонстрирующие пластичность при нагрузке и до разрушения.Также описаны виды отказов. Поскольку штифты в испытанных соединениях были изготовлены из высококачественного материала, разрушение было вызвано повреждением древесины балки, а не штифта. В выводах были выделены важные факторы, которые следует учитывать при проектировании этих типов соединений: длина соединения, оптимизация использования штифтов и ориентация соединения по отношению к направлению нагрузки. Однако исследователи подчеркивают, что полученные результаты не совсем надежны хотя бы из-за получения в некоторых случаях аномально высокого значения коэффициента полезного действия.Чтобы получить надежные результаты, необходимо провести дальнейшие и более подробные испытания соединений, описанных выше.

В Mirabella-Roberti и Bondanelli [15] представлен индивидуальный анализ изгибных элементов, которые представляют собой так называемые составные балки, соединенные в продольном направлении с помощью косых стыков с упором. Применив численный анализ, авторы обнаружили места, где вероятнее всего возникнут самые высокие концентрации напряжений, особенно вблизи краев стыка (рис. 9).

Фиг.9

Карта напряжений, показывающая места концентрации на основе численного анализа в соответствии с [15]

Rug et al. В [16, 17] представлены правила формирования и определения размеров балок, описанные выше, на основе литературы до 1970-х годов. Сегодня трудно разобраться в правилах строительства или реконструкции таких элементов. По этой причине в Университете Эберсвальде в Германии было проведено исследование для определения несущей способности таких элементов и их статического поведения, описываемого в терминах смещения из-за влияния приложенной к ним нагрузки.Экспериментальные испытания проводились на физических моделях, построенных в техническом масштабе 1: 1 (размеры были определены как размеры существующей деревянной каркасной конструкции башни одной из церквей Германии), а также на моделях в масштабе 1: 2. Были проведены испытания на изгиб (в соответствии с EN 408), и была получена средняя несущая способность 57 кН. Была определена кривая нагружения-смещения, а также модуль смещения соединения в физической модели (в соответствии с EN 26891).Описанные экспериментальные модели представлены ниже (рис. 10).

Рис. 10

Модель композитной балки, соединенной стыками с косым упором, и модель стыка и всего элемента [17]

В исследованиях также представлены способы расчета параметров композитных балок, подвергнутых испытаниям: Метод расчета параметра γ (параметр, введенный в процедуру EN при расчете эквивалентной жесткости на изгиб для сложного сечения) представлен в приложении B стандарта EN 1995 (предполагается, что нагрузка равномерно распределена по всей длине балки), аналогия поперечной силы метод, включенный в качестве приложения к национальному (немецкому) стандарту EN 1995, и метод конечных элементов.Эти расчеты возможны, если известно значение модуля смещения шарнира. Стоит отметить, что и в этом случае авторы подчеркивают необходимость дальнейших исследований по этой теме.

Исследования по соединению композитных элементов косыми соединениями также были предприняты, в частности, Sangree и Schafer в Балтиморе, США [52, 53] для шарнирного соединения с разрезом пополам и со скошенной кромкой и шарнира с упором в косынку с ключом. Эти соединения использовались в традиционных деревянных конструкциях, например. в мосту Моргана, на котором представлены исследователи.В их исследованиях использовались шарниры реальных масштабных моделей. Результаты экспериментальных испытаний подтверждены численным анализом (рис. 11).

Рис. 11

Численные модели стыков с упором в косынке, представленные в [52, 53]

Исследователи подчеркивают, что этот тип соединения следует анализировать как элемент, который функционирует в сложных условиях нагружения: изгиб при растяжении. В случае разделенного пополам и скошенного шарфа соединения [52] авторы описывают два режима разрушения соединения: разрушение при сдвиге параллельно волокну или разрушение при растяжении перпендикулярно волокну.Исследования показывают, что жесткость соединения мала по сравнению с жесткостью твердого элемента. В случае стыков со шпонкой и шпонками [53], исследователи пришли к выводу, что ориентация шпонки имеет наибольшее влияние на статическое поведение шва, поскольку она создает сжатие, перпендикулярное волокну. Помимо этого, они обращают внимание на наличие стяжных болтов, которые необходимы для поддержания соединения. В таких случаях можно получить разрушение при сдвиге параллельно волокну, что позволяет создать более высокий уровень напряжения.Авторы отмечают, что соединения можно моделировать на основе контакта между элементами, используя значение жесткости, полученное из экспериментальных данных. Жесткость рассматривалась с точки зрения линейной эластичности. В качестве модели материала был использован поперечно изотропный материал. Кроме того, моделирование боковых зазоров в стыке с косым упором без ключа позволило количественно определить снижение жесткости стыка.

Растягивающие соединения

Некоторые исследования были сосредоточены на соединениях со шпонками (включая стыки с косой кромкой), которые подвергались растягивающей нагрузке (в том числе [7, 37, 54, 55]).Представлены виды отказов, а также предложены способы усиления исследуемых соединений. Описание исследований, проведенных на растянутых соединениях, представлено ниже.

Анализ половинных и выпуклых шиповидных стыков косынки представлен в [7, 55] и на рис. 12а.

Рис. 12

a Геометрия испытуемого соединения; b схемы распределения сил и напряжений в соединении, c режимы разрушения для соединения [7, 55]

Целью исследования было выявить режимы разрушения соединений, подверженных действию растягивающих усилий.Наблюдались три различных режима разрушения (рис. 12c): сжатие параллельно зерну в области надреза, сдвиг параллельно зерну на поверхности пятки, растрескивание, начинающееся в уменьшенном поперечном сечении. Была определена нагрузка, вызвавшая растрескивание. Также было проанализировано влияние длины зубчатых зон на величину разрушающей силы. Максимальное растягивающее усилие, передаваемое соединением, было ограничено появлением трещин и было значительно ниже максимального значения для сплошной балки.

В [54, 55] представлена ​​численно-аналитическая модель анализируемого соединения. Предлагалось включить стальные зажимы или ключи, чтобы натянуть соединение и обеспечить прилегание соединительных поверхностей соединяемых элементов (рис. 13). Было проанализировано распределение напряжений в соединении, а также зоны концентрации напряжений, и были сопоставлены результаты двух методов. Было обнаружено, что результаты двух методов совпадают (за исключением мест, в которых были сосредоточены напряжения).Авторы также рассмотрели влияние на конечный результат размера сетки, принятого для стыка при численном моделировании.

Рис. 13

Шпоночные соединения со стальными зажимами и шпонками в соответствии с [54]

Анализ поведения шарнирных соединений со стопорными косами со шпонками, подверженных растягивающим усилиям, представлен в [37] и на рис. Авторы проанализировали различные способы усиления стыка: с помощью деревянных колышков и стальных шпилек.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *