Расчеты и монтаж лежня в строительстве кровли и обвязки фундамента

Костюм от дождя Norfin Rain

стропильная система крыши, нагрузки на крышу

Стропильная система крыши — одна из важнейших конструкций дома, которая требует при проектировании и монтаже учета ветровых, снеговых и постоянных нагрузок от кровельного пирога.

На начальных этапах проектирования дома у заказчика уже имеется определенное видение формы крыши и того, каким кровельным материалом она будет покрыта. Выбрав металлочерепицу, битумную черепицу или иной финишный материал, в дальнейшем не рекомендуется его радикально менять. Это обусловлено тем, что конструкция стропильной системы просчитывается в том числе с учетом веса и несущей способности кровельного материала.

Стропильная система крыши должна быть смонтирована в соответствии со строительными нормами. Вся конструкция должна рассчитываться так, чтобы с учетом кровельного материала крыша выдерживала снеговую и ветровую нагрузки, собственный вес, вес теплоизоляционных материалов и внутренней обшивки. Все перечисленные нагрузки и их расчет для крыши подробно рассмотрены в данном обзоре.

Нагрузки на крышу

В зависимости от продолжительности действий нагрузки на крышу подразделяются на два вида:

  • Постоянные.
  • Временные.

К постоянным нагрузкам относится собственный вес крыши, который складывается из:

  • Веса стропильной системы и обрешетки.
  • Кровельного материала.
  • Веса теплоизоляционного слоя (если кровля утеплена).
  • Веса отделочных материалов внутренней стороны кровли (на мансардных этажах).

Временные нагрузки на крышу подразделяются на:

  • Длительные — снеговые нагрузки и температурные климатические воздействия с пониженными нормативными значениями.
  • Кратковременные — снеговые нагрузки и температурные климатические воздействия с полным нормативным значением, ветровые нагрузки, гололедные нагрузки, нагрузки от людей и ремонтных материалов (возникают во время монтажа, ремонта и обслуживания крыши)
  • Особые — сейсмическое воздействие на стропильную систему.

Перейдем к детальному анализу каждого типа нагрузки.

Функции карниза кровли

Карниз представляет собой нижнюю часть ската крыши, которая находится за пределами плоскости стены. Каркасом карниза являются стропильные ноги или их продолжение (кобылки), снизу пространство между краем крыши и стеной можно зашить досками, обычным сайдингом или специальными софитами ради эстетики и для того, чтобы защитить пространство под крышей от проникновения птиц.

В список функций карниза входит

:

  1. Защита стеновых конструкций и их отделки от попадания влаги во время дождей, снегопадов, оттепелей. Внешний вид стен дольше сохраняет привлекательный вид, конструктивные элементы из дерева не отсыревают и не портятся.
  2. Защита отмостки от стекающей с крыши воды. Это предотвращает проникновение влаги к фундаменту, продлевает срок службы отмостки.
  3. Предотвращение проникновения влаги внутрь каркаса крыши – подшивка карниза защищает стропильную систему от попадания брызг воды во время косых дождей с порывистым ветром.
  4. Защита окон от прямых солнечных лучей. Это позволяет в летние жаркие дни поддерживать в помещениях комфортные условия проживания.
  5. Эстетическое завершение кровельной конструкции. Подшивка карниза скрывает «изнанку» стропильной системы, добавляет привлекательности дому.

В климатических условиях средней полосы России рекомендуемая минимальная ширина карнизного свеса составляет 40–50 см, если не предусмотрено обустройство водосточной системы крыши – в этом случае конструкция будет защищать отмостку от осадков и талых вод, стекающих по скатам кровли.

Кобылки изготавливают из доски сечением 30Г—100 или 30Г—150 мм. Древесина должна быть высушенной, не иметь повреждений, гнили, сучков. Перед монтажом нарезанные в размер элементы обрабатывают средствами огнебиозащиты. Длина кобылки рассчитывается следующим образом: к запроектированной ширине свеса кровли прибавляют 50 см на крепление элемента к стропильной ноге.

Нагрузка от кровли

На силовую конструкцию крыши существенное влияние оказывает ее собственный вес. И в данном пункте подробно рассмотрено влияние на нагрузку от кровли таких постоянных составляющих, как кровельный материал, теплоизоляционный слой и внутренняя отделка.

Для покрытия скатных крыш могут применяться следующие материалы:

  • Металлочерепица.
  • Керамическая черепица.
  • Цементно-песчаная черепица.
  • Мягкая битумная черепица.
  • Оцинкованная сталь с фальцами.
  • Волнистые асбестоцементные листы (шифер).
  • Волнистые битумные листы (ондулин).
  • Гонт (дранка).

У каждого вида кровельного материала свой вес из расчета на квадратный метр. С учетом веса и конструкционных особенностей материала подбирается оптимальный и допустимый угол наклона крыши.

Чем плотнее материал и герметичнее способ его укладки, тем меньше может быть уклон крыши и наоборот — чем мельче размеры (например черепица), тем круче должна быть крыша. Также существует зависимость, в которой с увеличением веса кровли увеличивается и угол наклона стропильной системы.

Рассмотрим рекомендуемые уклоны скатных крыш в зависимости от массы кровельного материала:

Кровельный материалУклон крышиМасса 1 м²⁄кг
Асбестоцементный волнистый шифер толщиной до 5 ммот 1 : 10 до 1 : 210 — 11
Асбестоцементный волнистый шифер толщиной свыше 5 ммот 1 : 5 до 1 : 111 — 13
Волнистые битумные листы (ондулин)от 1 : 10 и более4
Мягкая битумная черепицаот 1 : 10 и более8 — 15
Оцинкованная сталь с одинарными фальцамиот 1 : 4 и более3 — 6,5
Оцинкованная сталь с двойными фальцамиот 1 : 5 и более3 — 6,5
Керамическая черепицаот 1 : 5 до 1 : 0,550 — 60
Цементная черепицаот 1 : 5 до 1 : 0,545 — 70
Металлочерепицаот 1 : 5 и более3,6 — 5,5

Угол ската крыши может выражаться как в градусах, так и в процентах и дробью (отношение высоты крыши к пролету). Измерить угол ската смонтированной крыши можно при помощи специального инструмента (уклономер, транспортир, строительные уровни с поворотными линейками, лазерные измерители). Когда же речь идет о создании новой кровли, то для определения и задания нужного уклона удобно пользоваться дробным отношением высоты конька к длине пролета.

Уклон кровли = Высота в коньке, м ⁄ Половина пролета, м. Если нужно выразить в процентном отношении, то: Уклон кровли = (Высота в коньке, м ⁄ Половина пролета, м) × 100.

Следующая схема с указанием кровельных материалов наглядно показывает уклон крыши как в градусах, так и в отношении высоты к пролету:

1) Стружка, гонт, щепа.

нагрузка от кровли

2) Черепица, асбестоцементные и битумные плитки, сланцевые плитки.
3) Рулонные материалы четырехслойных кровель с защитным слоем гравия, втопленного в горячую мастику, а также лотки ендов таких же кровель.
4) Рулонные материалы трехслойных кровель с защитным слоем гравия, втопленного в горячую мастику.
5) Рулонные материалы трехслойных кровель без защитного слоя.
6) Рулонные материалы для двухслойных кровель, наклеиваемые на горячих и холодных мастиках, металлочерепица.
7) Волнистые асбестоцементные листы унифицированного профиля.
8) Черепица.
9) Асбестоцементные листы усиленного профиля.
10) Листовая сталь.
11) Асбестоцементные листы обыкновенного профиля.
h — высота конька.
l ⁄ 2 — расстояние по горизонтали (проекция) от конька до карнизного свеса.

Рассмотрев таблицу и схему, стоит отметить, что вес кровельного материала из одной группы может отличаться. Производители имеют свои технологии производства, и их продукция отличается толщиной, составом. Поэтому при выборе конкретного материала стоит изучить техническую документацию.

Если помещения под крышей планируется делать жилыми, то в состав кровельного пирога добавляется слой утеплителя. И нагрузка от утеплителя рассчитываются исходя из его толщины и удельного веса.

Таблица удельного веса разных видов утеплителя:

Вид утеплителяПоказатели удельного веса (плотности), кг ⁄ м³
минимальныймаксимальный
Минеральная вата50200
Пенопласт100150
Экструдированный пенополистирол2860
Пеноизол1010
Вспененный полиэтилен2460
Пеностекло100400

В нежилых (холодных) чердаках утепляется только перекрытие, и в этом случае утеплитель не учитывается в расчете нагрузки на крышу.

Нагрузку оказывает и отделка внутренней части мансардной крыши. В зависимости от применяемого материала (гипсокартон, фанера, вагонка) меняется и вес обшивки, воздействующей на стропильную систему.

Для расчета нагрузки от обшивки внутренней части кровельного пирога необходимо объемный вес используемого материала умножить на его толщину. В качестве примера рассмотрим обшивку крыши изнутри влагостойкими гипсокартонными листами толщиной 12,5 мм (0,0125 м). Объемный вес гипсокартона 850 кг ⁄ м³ умножаем на 0,0125 м и получаем значение 10,6 кг ⁄ м².

Лежень на свадьбу

Говорят, была еще традиция у славян. На второй день после свадьбы, после первой ночи брачной, молодым преподносили лежень в прямо в постель – продолговатый пирог из сдобного теста. Некоторые настаивают, что пирогов таких пекли два – для молодого и молодой. После церемоний свадебных, один лежень доставался свекрови, второй тёще. Так ли это?

1

Проведен анализ несущей способности применяемых конструкций кранового пути. Выявлено, что основным их недостатком является чрезмерность трудозатрат по устройству и содержанию. Предложена конструкция на основе деревянного «лежня» с необходимым прочностным расчётом. Расчёт выполнен на основе составленной методики, с учётом технических параметров элементов, составляющих конструкцию в целом, но только для неуплотнённых грунтов в подстилающем слое. По полученным данным, представленным в графической форме, показана возможность применения кранового пути с деревянным продольным «лежнем», даже для подстилающего слоя из неуплотнённого грунта. Очевидно, что запас прочноcти конструкции обеспечивается отношением коэффициентов постели, уплотнённых и неуплотнённых грунтов в подстилающем слое.

крановый путь

коэффициент постели

подстилающий слой.

1. ГОСТ Р 51248-99. Пути наземные рельсовые.

2. Инструкция по устройству и эксплуатации, перебазированию рельсовых строительных башенных кранов. СН 78-79. Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1980.

3. Инструкция по устройству и содержанию рельсовых путей козловых кранов на предприятиях ТПО «Свердлеспром». Свердловск, 1988. 49 с.

4. Разработка методики расчета рельсовых крановых путей на блочном железобетонном основании. Отчет по научно-исследовательской теме 26/83.Гос.рег.№01.83.0029692. Свердловск, 1984.

5. Тагильцев Н. Д. Расчет жестких колейных покрытий лесовозных автомобильных дорог Урала и Сибири // Межвузовский сборник. Вып. 2. Свердловск, 1979.

На предприятиях, эксплуатирующих грузоподъемные механизмы с рельсовыми направляющими, применяют обычно крановые пути нескольких конструкций:

  • деревянные полушпалы типа: 1А, 1Б по ГОСТ78-89;
  • железобетонные полушпалы, типа: ПШН1-13-325-1 и ПШН4-13-325-1;
  • железобетонные балки типа: БРП-62.8.3 и БРК-6.24-04;
  • железобетонная плита.

Также известна конструкция кранового пути на балках УЛТИ-6,25.

Все варианты конструкций известных крановых путей имеют, каждая в отдельности, свои преимущества и недостатки.

Анализ несущей способности кранового пути всех конструкций показывает, что основным их недостатком является чрезмерность трудозатрат по их устройству и содержанию. Из чего можно выделить ряд необходимых исследований по повышению прочностных характеристик и созданию универсальности конструкций кранового пути:

  • исследование и разработка более современной и прочной конструкции кранового пути на основе «нано лежня»;
  • исследование прочностных характеристик направляющих (рельса) с целью облегчения конструкции, либо замены направляющих на более современные безрельсовые.

Существующие крановые пути имеют ряд существенных недостатков. Во-первых, сравнительно большой расход древесины, которая необходима для изготовления полушпал, во-вторых, возникают трудности при рихтовке шпал. При той конструкции крановых путей, которая в настоящее время применяется, довольно сложно добиться того, чтобы требуемые нормы эксплуатации крановых путей выполнялись. Одним из главных недостатков является неравномерная просадка крановых путей, возникающая в ходе эксплуатации крана.

В настоящее время широко стали применяться рельсовые пути с железобетонными опорными элементами. Имеется опыт и в лесной промышленности. В Нижне-Сергинском ЛПХ около 4 лет эксплуатировался участок на балках УЛТИ-6,25 под краном ЛТ-62. Всё это время подъемка и рихтовка пути не осуществлялась, а крановый путь, в частности его параметры, не претерпели каких-либо значительных изменений.

Ещё в 1986 году для условий нижнего склада Тугулымского ЛПХ была предложена новая конструкция верхнего строения кранового пути на деревянных продольных лежнях, которая была проверена по прочностным характеристикам материала с определением поперечного сечения лежня. Лежень — это деревянный брус размером сечения 200х200мм. Рельс в расчете приняли марки Р-65, как и в эксплуатируемых крановых путях повсеместно.

Конструкция представляет два соединенных между собой болтами бруса. Длина опорного элемента 6,24 м, сечение бруса 200х200. На концах опорного элемента имеются уширения, которые расположены под стыками рельс. Они изготавливаются из того же бруса. Опорные элементы имеют между собой жесткое соединение. Такая конструкция, по нашему мнению, позволит надежно эксплуатировать как сам кран, так и крановые пути.

Ниже приведена последовательность расчёта согласно разработанной нами методике.

Принятые обозначения, расчетные параметры.

Мi — ординаты линии влияния изгибающего момента в сечении под i -тым колесом;

Рi — ординаты линии влияния реактивного отпора и просадки рельса в сечении под i -тым колесом; b — ширина нижней постели подрельсового элемента, м;

l — длина опорного подрельсового элемента, м;

Wp ,Ip — соответственно, момент сопротивления изгибу, м3 и момент инерции сечения рельса относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести сечения, м4 (принимается по табл. 24 СН 78-79);

WБ,IБ — момент сопротивления изгибу, м3 и момент инерции сечения балки, м4;

ЕБ,ЕР — соответственно, модули деформации дерева и рельсовой стали, МПа;

с — коэффициент постели опорного элемента, МПа, который определяется по формуле 4.1 :

с = (2,25…2,55)ЕЭ; (1)

Меньшее значение коэффициента принимается для неуплотненных зернистых грунтов, а большее — для плотных. ЕЭ — эквивалентный модуль деформации основания, МПа, определяется для двухслойной конструкции основания по формуле 4.2 :

Еэ = Ео/(1-(2/П)(1-1/n3,5) arctg n(h/Д)); (2)

где Е0 — модуль деформации грунта земляного полотна, МПа, определяемый штамповыми испытаниями по ГОСТ 12374-87 при диаметре штампа Д=564мм n=(E1/Eo)0,4 ; (3)

Е1 — модуль деформации балластного слоя, МПа, принимаемый по паспортным данным карьерного материала; h — толщина балластной призмы, м;

Характеристика пути

Тип рельса — Р65;

Расстояние между осями 0,97 м;

Ширина нижней постели подрельсового опорного элемента b=0,4 м;

Расчетная длина l=6,24 м;

Вид балласта — щебень Е1 =130 МПа;

Толщина балласта h=0,2 м;

Вид грунта земляного полотна — песок мелкозернистый Е0=15 МПа.

Характеристика деревянных балок рельсового пути

Модуль деформации дерева: E=0,85.104 МПа;

Момент инерции расчетного сечения: IБ=bh3/12=0,4.0,23/12=13,34.10-5 м4; (4)

Момент сопротивления изгибу: WБ=bh2/6=0,4.0,22 =26,67.10-4 м4 ; (5)

Расчетное сопротивление изгибу: RБ =15МПа;

Жесткость балки: WБ=bh2/6=0,4.0,22 =26,67.10-4 м4 ; (6)

Несущая способность балки: МБпред =WБ.RБ =26,67.10-4.15.106 =40,0 кН.м; (7)

Характеристика Рельса Р65.

Момент сопротивления изгибу: WP=404 см3;

Момент инерции: IР=2998 см4;

Жесткость рельса: ВP=6,29 МН.м2;

Несущая способность: MPпред=121,2 кН.м.

Определение напряжений в элементах рельсового пути

Определяем приведенную длину λ балки, для этого определяем коэффициент относительной жесткости системы балка — основание по формуле 4.8 : К=(c.b/4.BC)0,25 , (8)

где: с — коэффициент постели опорного элемента, МПа/м;

b — ширина нижней постели подрельсового опорного элемента, м;

ВС =ВБ +ВР — суммарная жесткость двухслойной балки, МН.м2;

Еэ — эквивалентный модуль деформации основания, МПа; n=(130/15)0,4=2,37;

Эквивалентный модуль деформации:

Еэ=15/(1-(2/3,14)(1-1/2,373,5)arctg 2,37(0,2/0,564))=26,016 МПа;

Коэффициент постели опорного элемента: с=2,25.26,016=58,5 МПа/м;

Суммарная жесткость двухслойной балки: ВС=2,27+6,29=8,56 МН.м2;

Коэффициент относительной жесткости: К=(58,5.0,4/(4.8,56))0,25=0,908;

Приведенная длина определяется по формуле 4.9 : λ=K.l=0,908.6,24=5,67; Округляем до λ=5,5. Рассчитываемая балка относится к категории коротких, т.к. λ

Рис.1. Линии влияния МТ и РТ

Определяем значения наибольшего изгибающего момента в среднем сечении балки по формуле 4.10 : МС =P.l.∑MiT =250.6,24(0,0432-0,002)=64,27 кН.м,

где МiT — величины безразмерных ординат линий влияния изгибающего момента под действующими силами.

Изгибающие моменты в рельсе и балке будут соответственно определяться по формулам 4.11, 4.12 :

МP=МС(EP.IP/ВС)=64,27(6,29/8,56)=47,23 КН.м

МБ=МС(ВБ/ВС)=64,27(2,27/8,56)=17,04 КН.м

Таким образом, действующие изгибающие моменты ниже предельных значений. Определяем напряжение σБ в балласте на контакте с опорным элементом по формуле 4.14 :

σБ=(P/b.l)∑PTi=(0,25/0,4.6,24)(2,8273+1,7)=0,45 МПа

где РiT — значения безразмерных ординат линии влияния реактивных давлений под соответствующими силами.

Условие прочности по балласту удовлетворяется.

Для определения напряжения σо, на основной площадке земляного полотна, предварительно, вычисляем толщину эквивалентного слоя грунта по формуле 4.15 :

hЭ=h(E1/Eo)0,4=0,2(130/15)0,4=0,47 м;

Затем по соотношению hЭ/b находим значение коэффициента изменения давления в толщине грунта: KZ=0,586;

σ0=KZ.σБ=0,586.0,45=0,26

Условие прочности по основной площадке также удовлетворяется. Из расчетов видно, что при расположении нагрузки на середине балки, условия прочности как по балласту, так и по основной площадке удовлетворяются. Произведем расчет балки при условии, что нагрузка будет расположена на конце балки, то есть на шарнире (см. рис. 2). В этом сечении величина изгибающего момента будет равна нулю. Уширения имеются на сравнительно малом участке рассчитываемого опорного элемента, поэтому значение характеристик не изменяется, вплоть до расчета приведенной длины: λ=5,5. Из таблиц 5 и 6 выписываем табличные значения ординат линий влияния реактивных давлений PiT для λ=5 и λ=6. Методом интерполяции определяем эти значения для λ=5,5 и строим линию влияния (см. рис. 2).

Рис. 2. Линия влияния РТ табличная

Определяем напряжение σБ в балласте на контакте с опорным элементом по формуле 4.14 :σБ=(P/b.l)∑PTi=(0,25/0,8.6,24)(5,4247+1,6)=0,35МПа

Условие прочности по балласту на уширениях выполняется.

Определяем напряжение σо, на основной площадке земляного полотна. Значение величины hЭ=0,47 не изменяется. По соотношению hЭ/b находим значение коэффициента изменения в толщине грунта по таблице из : KZ=0,7675;

Напряжение на основной площадке земляного полотна определяем по формуле 4.16 :

σ0=KZ.σБ=0,7675.0,35=0,268

На рассчитываемой балке все условия прочности полностью выполняются. В результате расчета предложенного варианта кранового пути получены линии влияния МТ и РТ (рис. 1 и 2), показывающие распределение давления секции кранового пути и изгибающего момента. По выше полученным данным определены напряжения σ0 и σБ

(σ0=0,268

на основной площадке земляного полотна и в балласте на контакте с опорными элементами. Их значения ниже допускаемых значений, то есть надежность эксплуатационных свойств такого кранового пути обеспечивается. Наиболее значительным недостатком, по нашему мнению, следует считать использование тяжелого металлического рельса Р-65. Нами предпринята попытка замены рельса Р-65 на более легкие направляющую без изменения жесткости поперечного сечения и надежности верхнего строения кранового пути.

Рецензенты:

Ковалев Р. Н., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой Уральского государственного лесотехнического университета, г. Екатеринбург.

Черемных Н. Н, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой Уральского государственного лесотехнического университета, г. Екатеринбург.

Стропильная система и обрешетка крыши в разрезе нагрузок

В данном пункте рассмотрена очередная составляющая постоянных нагрузок — вес стропильной системы и обрешетки. И прежде чем приступать к раскрытию вопроса, следует выделить основные элементы стропильной системы крыши:

стропильная система и обрешетка крыши в разрезе нагрузок

1) Стропильная нога — важная часть стропильной системы на которой крепится обрешетка. Сечение стропильной ноги зависит того из чего она изготовлена, веса обрешетки и кровельного материала, а так же возможных снеговых и ветровых нагрузок.
2) Коньковый прогон — это формирующий верхнюю часть крыши брус, на который упираются стропильные ноги.
3) Стойка — это опирающиеся на лежни столбики, которые удерживают коньковый прогон.
4) Подкос — диагональный конструкционный элемент, предназначенный для соединения стропил и передачи от них напряжений сжатия.
5) Лежень — горизонтально расположенное бревно (брус), подложенное под основные элементы стропильной системы.
6) Мауэрлат — элемент из бруса (бревна), уложенный сверху в тех частях наружной стены, где происходит опирание стропил.
7) Обрешетка — решетчатая конструкция поверх стропил, усиливающая пространственную структуру крыши и являющаяся основанием для крепления кровельного материала.

Раскрывая вопрос нагрузок от кровли в разрезе стропильной системы особое внимание стоит уделить подбору сечения, шага стропил и обрешетки. С задачей определения оптимальных параметров стропильных ног справится простая в использовании программа «Стропила 1.0.1.». Поэтому далее более детально будет рассмотрена тема обрешетки крыши.

Чтобы определить требуемый вид и шаг обрешетки, необходимо заранее определиться с видом кровельного покрытия:

  • Обрешетку для металлочерепицы монтируют из брусков 40 (50) × 50 мм или 60 × 60 мм, которые укладываются на определенном расстоянии друг от друга. Обычно шаг обрешетки составляет 35 — 40 см (зависит от длины волны).
  • Для битумной черепицы или рулонного кровельного материала делается сплошной настил из досок, влагостойкой фанеры или влагостойкой ориентированно-стружечной плиты (ОСП, OSB).
  • Под кровли из крупноразмерного асбесто-цементного шифера шаг обрешетки подбирается так, чтобы под каждым листом оказалось как минимум три решетины (обычно шаг обрешетки составляет 60 см).
  • Под волнистые битумные листы (ондулин) шаг обрешетки выбирается в зависимости от уклона: 45 см для уклонов от 1 : 6 до 1 : 4, 60 см для уклонов более 1 : 4, сплошная обрешетка для уклонов менее 1 : 6.
  • Под кровли из малоразмерных штучных элементов (керамическая черепица) шаг обрешетки принимается таким, чтобы каждая черепица ложилась на две решетины.

Рекомендуемая толщина сплошного настила обрешетки:

Шаг стропил, ммТолщина фанеры, ммТолщина OSB, ммТолщина досок, мм
600121220
900181823
1200212130
1500272737

Древесина обрешетки перед монтажом должна быть высушена, иначе стропильная конструкция может подвергнутся деформации и порче кровли.

Вес деревянной конструкции стропильной системы рассчитывается исходя из выбранного материала и его объема. Для элементов из хвойных пород дерева объемный вес 1 м³ принимается равным 500 — 550 кг ⁄ м³. Объемный вес фанеры или OSB (ОСП) ≈ 600 — 650 кг ⁄ м³.

Карниз кровли и его функции

Карнизом крыши называют нижнюю часть кровельного свеса, которая выходит за пределы наружных стен сооружения. Он формируется за счет увеличения длины стропильных ног каркаса кровли на 30-100 см, сверху он, как и остальная поверхность ската покрывается, гидроизоляционным материалом, а снизу зашивается софитами, сайдингом или досками. Карниз в конструкции крыши выполняет следующие функции:

  1. Защищает наружную поверхность стен и их отделку от попадания атмосферной влаги во время сильных ливней, снегопадов и обильного таяния снега весной. Благодаря этому внешний вид и целостность облицовки сохраняется намного дольше.
  2. Предотвращает попадание воды внутрь стропильного каркаса крыши. Подшивка карниза защищает от капель, отскакивающих от крыши во время косых дождей, но при этом не затрудняют вентилирование подкровельного пространства.
  3. Придают кровле законченный, аккуратный внешний вид. Подшивка карниза закрывает неприглядную «изнанку» кровельного ската.
  4. Защищает окна от проникновения от проникновения прямых солнечных лучей, что часто является неприятностью в жаркие летние дни.

Обратите внимание, что в средней полосе России опытные строители рекомендуют возводить крыши с карнизами шириной не менее 40-50 см, чтобы защитить отмостку здания от размывания дождями и потоками талых вод, стекающих со ската.

Снеговая нагрузка на кровлю

Снеговая нагрузка на кровлю определяется произведением расчетного значения веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемого в соответствии с картой районирования по весу снегового покрова и коэффициента (μ) перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Районирование территории Российской Федерации по весу снегового покрова:

Значения снеговой нагрузки в зависимости от региона:

РегионСнеговая нагрузка
180 — 56 кг ⁄ м²
2120 — 84 кг ⁄ м²
3180 — 126 кг ⁄ м²
4240 — 168 кг ⁄ м²
5320 — 224 кг ⁄ м²
6400 — 280 кг ⁄ м²
7480 — 336 кг ⁄ м²
8560 — 392 кг ⁄ м²

Коэффициент μ зависит от угла наклона ската кровли:

  • μ = 1 при углах наклона ската кровли менее 25° (1 : 2,5).
  • μ = 0,7 при углах наклона ската кровли от 25° (1 : 2,5) до 40° (1 : 1,3).
  • μ = 0,66 для скатов крыши с углом наклона 40° (1 : 1,3).
  • μ = 0,5 для скатов с углом наклона 45° (1 : 1).
  • μ = 0,33 для скатов с уклоном 50° (1 : 0,85).
  • μ = 0 при углах скатов равных или больше 60° (1 : 0,55).

Снижение и увеличение снеговых нагрузок также зависит от направления ветра. Например, на двухскатных крышах с углом скатов от 20° до 30° с наветренной стороны будет лежать 75%, а с подветренной — 125% от того количества снега, который лежит на горизонтальной поверхности земли.

Слой снега, превышающий среднюю нормативную толщину, скапливается в ендовах и местах с близко расположенными слуховыми окнами. Во всех этих местах для дополнительной прочности устанавливаются спаренные стропильные ноги и сплошная обрешетка. Также здесь делаются подкровельные подложки из оцинкованной стали вне зависимости основного кровельного покрытия.

Скопление снега, образующееся с подветренной стороны, постепенно сползает и давит на свес крыши. Поэтому свес кровельного материала без обрешетки не должен превышать размеры, рекомендуемые изготовителями. Например для шиферной кровли свес материала, выходящего за границы стропильной системы, не должен превышать 10 см.

Разметка стропильных ног

Если подготовительные работы проведены качественно (с помощью мауэрлата выровнены все неровности, а выравнивание чердачных перекрытий позволило добиться идеально горизонтальной поверхности), то достаточно выполнить разметку только одной стропильной ноги. Разметка остальных будет производиться по шаблону. Если геометрические расхождения велики, монтаж стропильной системы сложно выполнить самостоятельно, потому что потребуется размечать каждую стропильную ногу. Затем стропильные ноги устанавливаются встык с мерными рейками. До установки стропилин они не закрепляются полностью, так как вся система требует тщательной проверки на соответствие проектным параметрам.

Как следует из вышеперечисленного, монтаж стропильной системы возможно выполнить собственными силами только в том случае, если у Вас идеально ровные углы и одинаковая высота стен дома. Если имеются даже небольшие расхождения, потребуется проводить ряд вспомогательных работ, которые представляют сложность даже для людей с опытом в строительстве.

Что это такое и для чего необходимо?

Он, в свою очередь, служит для отвода воды от стен дома, предотвращая их намокание. Это не только продлевает срок службы ограждающих конструкций, но и не ухудшает их теплотехнические показатели, что имеет особое значение для большинства климатических районов нашей страны. Кроме того, каждый видимый элемент крыши влияет на эстетическое восприятие здания в целом, и кобылки могут стать еще и яркими декоративными деталями.

Никто не сомневается в необходимости карнизов, при этом далеко не каждый является сторонником их устройства с применением кобылок. Еще один логичный вариант конструкции — использовать стропила большей длины, достаточной для организации свеса. Именно возможность или невозможность приобрести доску (брус) достаточной общей длины часто становится решающей в этом вопросе. В качестве дополнительного аргумента сторонники этой конструкции обычно приводят то соображение, что надежность целого стропила будет выше, чем составного. Однако в таком случае не следует забывать, что, отказываясь от кобылок, вы приобретаете более сложную врубку стропила в мауэрлат.

Схема присоединения кобылки.

Так или иначе, многие люди решают организовывать свесы кровли именно с применением кобылок. И не зря, ведь данный элемент конструкции дает нам несколько плюсов:

  1. Древесина под стропила берется только необходимой длины от конька до мауэрлата, что уменьшает их общую стоимость. Кобылки же изготавливаются из более дешевой доски сечением 5 на 10 см.
  2. За счет меньшей длины стропила упрощается их подъем и монтаж.
  3. Короткими кобылками просто и легко вывести точную линию свеса.
  4. В случае возникновения проблем с кобылками уже в процессе эксплуатации здания, проще заменить только их, чем все поврежденные части стропильной конструкции, для чего потребовался бы полный демонтаж кровли.
  5. Появляется возможность повысить эстетическую привлекательность дома, применив особенно красивый элемент — резные кобылки.
  6. Использование кобылки позволяет «переломить» идущую от стропила линию крыши и достигнуть этим определенного эстетического эффекта.

Определяем высоту, на которую требуется поднять стену

Чтобы обеспечить найденный угол уклона односкатной кровли, необходимо одну из стен поднять выше. Насколько выше узнаем, вспомнив формулы расчета прямоугольного треугольника. По ним находим и длину стропильных ног.

Как высчитать параметры односкатной крыши

При расчете не забудьте, что длина получается без учета свесов, а они нужны чтобы защитить стены дома от осадков. Минимальный свес — 20 см. Но при таком маленьком выступе за пределы здания смотрится односкатная крыша куцей. Поэтому обычно делают свесы не менее 60 см на одноэтажных зданиях. На двухэтажных они могут быть и до 120 см. В данном случае ширина свеса определяется исходя из эстетических соображений — крыша должна смотреться гармонично.

6365364e0bcd15c4bb931c0b86885442.jpe

Пример рисунка в ScratchUp

Проще всего определить насколько надо продлить кровлю в дизайнерских программах, позволяющих прорисовать здание в масштабе и «поиграться» со свесами. Отображаться все должно в 3-х измерениях (наиболее популярная программа ScratchUp). Покрутите в ней разные размеры свесов, определитесь, с каким смотрится лучше (это если проекта нет), а потом заказывайте/делайте стропила.

Правила установки стропил наслонного типа

Наслонные стропила распорного типа по своей конструкции практически не отличаются от описанных выше трех вариантов, за исключением одного нюанса: вместо жесткого крепления стропил нужно использовать подвижное крепление. Распорные стропила такого типа отличаются тем, что для них не обязательно устанавливать прогон. Для распорной системы нужно очень тщательно закреплять мауэрлат к стенам дома. При этом они должны быть толстыми и крепкими.

Немного о наслонных стропилах с подкосами. Они представляют собой третью подстропильную ногу, которая работает на сжатие, и устанавливается с наклоном в 45 градусов. В итоге можно перекрывать даже 14-метровые пролеты, при этом балки могут быть использованы не самых больших сечений.

В расчете крепления подкосов нет необходимости, можно просто зафиксировать их с двух сторон, расположив под стропилами. Это предотвратит подкос от смещения

Нужно всего лишь ровно срезать угол подкоса, беря во внимание наклон стропил. Чтобы определиться с тем, какого сечения нужны узлы наслонных стропил, вычисляют усилие на нажатие.

К последнему типу наслонных стропильных систем стоит отнести конструкции на подстропильных балках.

Если в вашем доме будет две несущие стены, ты понадобится устанавливать две подстропильные системы. В них входят балки, смонтированные на стороне крыши, которая длиннее. Под балками смонтированы стойки, а в качестве опор служит лежень и расположенные внутри стены дома. В случае отсутствия прогонов, стойки устанавливаются под всеми стропилами. Верхушки стропильных ног соединяются друг с другом, после чего их перевязывают накладками из дерева или стали. В виду отсутствия конькового прогона создается распор.

Затяжку устанавливают ниже сквозного прогона – таким способом избавляются от распора в безраспорной системе. Снизу стоек для улучшения устойчивости закрепляют схватки. Они выполняют функции ригеля, принимая на себя нагрузки сжатия, а также не дают стойкам упасть. Фиксируются расшивки крест-накрест.

В этой статье мы подробно рассказали о том, как усилить стропила двухскатной крыши, какими бывают такие системы, и как их устанавливать.

Устройство односкатной крыши

Организовывают требуемый уклон односкатной крыши за счет перепада высот противоположных стен. Одна стена здания получается значительно выше другой. Это ведет к увеличенному расходу материалов для стен, но стропильная система получается очень простой, особенно для построек небольшой ширины.

Односкатная крыша для сарая

При достаточной несущей способности стен стропильная система односкатной крыши опирается на мауэрлат, закрепленный к стене. Чтобы распределение нагрузки было более равномерным, верхний ряд кладки стены армируется продольной арматурой (для кирпичных стен, из бетонных блоков) или поверх последнего ряда заливается армопояс (для стен из легких бетонов, известняка, ракушечника). В случае с деревянным или каркасным строением роль мауэрлата обычно выполняет последний венец или верхняя обвязка.

При недостаточной прочности строительного материала стен большую часть нагрузки можно перенести на перекрытие. Для этого устанавливают стойки (шаг — порядка 1 метра), на которые укладываются прогоны — длинные бруски, идущие вдоль здания. На них и опираются тогда стропильные ноги.

Как перенести нагрузку со стен на перекрытие

При заливке армопояса или кладке последнего ряда, в него, с шагом в 80-100 см устанавливаются шпильки, при помощи которых затем мауэрлат крепится к стенам здания. В деревянных домах, если не делать армопояс, заложить шпильки невозможно. В этом случае допускается установка на штифты с шестигранной головкой. Под штифт, через мауэрлат сверлится отверстие, на пару миллиметров меньше диаметра штифта. В него забивается металлический стержень, который притягивает деревянный брус к стене. Соединение затягивается при помощи шестигранного ключа требуемого размера.

Детали процесса установки

Перечислим основные правила его установки:

  • Стропила обрезают заподлицо с внешними стенами. При этом карниз не должен свешиваться над стеной. Если же не удалось избежать свешивания, то на стык стены и стропил необходимо прибить карнизную доску с водостоком.
  • Карнизный вынос образуется методом удлинения стропила кобылкой, которая прибивается прямо к ногам стропила. Данный подход достаточно распространен, так как отличается целым рядом преимуществ. Среди них — гарантированная защита подкарнизного пространства от задувания дождевой воды. Кобылки в конечном итоге должны образовать зазор, который обеспечит проникновение свежего воздуха в подкровельное пространство.
  • Вынос карниза на кобылке оставляют открытым внизу. Его также можно и закрыть оструганными или прифугованными подшивными досками равной ширины и толщиной не более 25 мм. Подкровельное пространство закрывают досками перпендикулярно стене. Между досками и стеной оставляется зазор для правильной вентиляции.

Карнизный вынос закрепляют с помощью консолей с металлическими анкерами, заделанными в стену. Кобылку в таких местах заделывают заподлицо с консолью. Такой способ оформления применяют для вынесения подшивного карниза на расстояние, которое превышает допустимое для кобылки из дерева.Кирпичный свес выполняют на стенах из камня, с выложенной кирпичом верхней частью. При этом соблюдается постепенный припуск рядов на треть длины кирпича или меньше (до 8 см). При этом ширина карнизного свеса не должна быть больше половины общей толщины стены.

Срок эксплуатации кровли во многом зависит от того, как был выполнен карнизный свес. В его монтаже очень важную роль имеет кобылка — кровля, выполненная при несоблюдении технологии установки этого элемента не сможет прослужить достаточно долго.

Перед началом работ необходимо выполнить точные расчеты и замеры. Также кобылка крыша и другие деревянные элементы должны обработаться антисептиками. Важно подготовить заранее все необходимые инструменты и материалы. При соблюдении порядка работ и выполнении всех требований по обустройству данного элемента можно улучшить внешний вид крыши, ее вентиляцию, а также продлить срок эксплуатации. Кроме того, такая кровля становится более устойчивой к сильным ветрам.

Оставляйте отзывы:

Корсет для похудения со скидкой
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: