Как построить каркасный дом. Содержание.

Крыша: 3. Основные узлы стропил, ферм (1)

Несущая часть крыши, которая образуется системой висячих или наслонных стропил, воспринимает на себя все нагрузки и передает их на каркас здания. Основным элементом несущей части являются стропильные ноги, которые вместе с другими силовыми элементами (подкосами, раскосами и т.п.) образуют фермы.

В домах каркасной конструкции стропила укладывают вдоль ската, опирая их нижними концами на балки перекрытия. Верхние концы стропильных ног опирают на балку-прогон, передающую нагрузку на внутренние стойки каркаса. Общая устойчивость и жесткость стропильной системы обеспечивается раскосами, подкосами и диагональными связями (рис. 1).

Рис. 1 Стропильная система ломаной двухскатной крыши:
А - коньковый узел; Б - узел "стропило-стяжка-стойка"; В - узел "стропило-потолочная балка"; Г - узел "потолочная балка-стойка-подкос"; Д - узел "стойка-подкос"; 1 - стяжка мансарды; 2 - прогон; 3 - стойка;
4 - стропило основное; 5 - стойка промежуточная; 6 - подкос; 7 - вкладыш; 8 - балка потолочная; 9 - стропило коньковое; 10 - ригель; 11 - накладка коньковая; 12 - гвозди; 13 - скобы

При узловой нагрузке в элементах фермы возникают только продольные сжимающие и растягивающие усилия. Нормальные напряжения, как по длине стержней, так и по сечению распределяются равномерно, отчего несущая способность материала используется более полно. Чтобы обеспечить надежную работу ферм, применяемых в системах крыш капитальных зданий, необходимо свести к минимуму работу деревянных конструкций на растяжение. В нижнем поясе фермы этого достичь практически не удается, поэтому на лобовых врубках применяют наиболее качественную древесину 1-го сорта. Во избежание вредного влияния усушки древесины стыки и узлы ферм проектируют таким образом, чтобы усилия передавались вдоль волокон. В некоторых случаях (особенно в заводских фермах) для изготовления нижнего пояса используют профилированный металл, что позволяет устранить риск разрушения древесины при растягивающих нагрузках. Конструктивные схемы наиболее распространенных ферм для пролетов 12-24 м приведены на рис. 2.

Рис. 2 Конструктивные схемы ферм:
А - треугольная; Б - треугольная на лобовых рубках; В - многоугольная; Г - пятиугольная на лобовых врубках

Постоянную нагрузку на ферму (кроме собственного веса) определяют в соответствии с проектным заданием по справочным данным и с учетом соответствующих поправочных коэффициентов надежности по нагрузке. Постоянная нагрузка считается равномерно распределенной по длине пролета фермы. Временная снеговая нагрузка определяется по СНиП или по значениям, рассчитанным для конкретного региона.

Достаточно прочные и хорошо выполненные конструкции отдельных частей каркасного здания еще не гарантируют надежность всего сооружения. Залогом надежности деревянного каркаса здания будет пространственная неизменяемость и устойчивость отдельных частей конструкции. В процессе эксплуатации на элементы крыши и всего каркаса здания могут действовать нагрузки, которые не совпадают с плоскостью несущих конструкций. Для восприятия этих нагрузок плоские конструкции должны быть закреплены в поперечном направлении специальными связями. Для этого может быть использована конструкция кровли в виде сплошного настила, образующего жесткую пластину, соединенную с прогонами. При отсутствии такого жесткого ската крыши устраивают специальные связи жесткости. На практике пространственную жесткость крыши обеспечивают комбинацией горизонтальных связей, настилами обрешетки и пола. Существенную роль в обеспечении жесткости крыши играют слуховые окна и другие архитектурные детали. Пример такой комбинации показан на конструкции двускатной крыши (рис. 3).

Рис. 3 Обеспечение жесткости комбинацией горизонтальных связей и сплошного настила обрешетки:
1 - горизонтальные связи; 2 - стропильная ферма; 3 - настил пола; 4 - настил обрешетки; 5 - балка перекрытия; 6 - затяжка усиления

Подборка материала. Крыша, перекрытия, мансарда >>