Как правильно удлинить стропила?

Соединение стропил по длине между собой

При возведении крыши можно столкнуться с самыми различными трудностями. Приведем простой пример, рассчитав длину скатов, вы поняли, что приобретенные брусья слишком короткие. Как поступить в такой ситуации? Как произвести наращивание стропил? Этот элемент конструкции должен выдерживать большие нагрузки, а значит, быть прочным. Так как можно сделать соединение стропил между собой так, чтобы они не поломались во время эксплуатации? Какие методы предлагают использовать профессиональные строители?

Особенности наращивания стропил

От размера пролета между верхней частью стены и коньком зависит длина стропила. Сечение стропильной ноги выбирают по расчетной нагрузке и расстоянию между ногами. Когда в роли кровельного покрытия предполагается использование асбоцементного шифера либо керамической черепицы, каркас крыши рекомендуется изготавливать из пиломатериала увеличенного сечения. Какую конструкцию крыши выбрать и как сделать сращивание – стоит разбираться индивидуально.

Как правильно срастить стропила для той или иной конструкции крыши – знают далеко не все строители, поэтому любому, кто собрался возводить крышу, лучше об этом вопросе побольше узнать. Наращивание стропил производится путем соединения коротких элементов из бруса или доски. Узел стыковки, в большинстве методов наращивания, представляет собой достаточно пластичный шарнир. Однако стропило должно иметь по всей длине необходимую жесткость, поэтому стык стоит располагать в месте, где изгибающий момент практически отсутствует. Так что стык (пластичный шарнир) необходимо делать на расстоянии от опоры, составляющем 15% длины перекрываемого пролета.

Стоит учитывать, что расстояние от промежуточной стропильной опоры до мауэрлата имеет отличие от расстояния между данной опорой и коньком. Поэтому нужно использовать равнопрочную схему – следует обеспечить одинаковую прочность по всей длине, при этом создавать равный прогиб не требуется.

Важно! Особые требования в вопросе прочности предъявляются к диагональным (накоснымным) стропилам крыш вальмового и полувальмового типа. Они длиннее стропил боковых скатов и выступают в роли опоры для нарожников – стропильных ног укороченного вида.

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:

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.
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.

Применяем метод внахлест

Для домов или строений с небольшой по площади крышей часто применяют стропила из досок. Этот вариант считается дешевым, при этом достаточно надежным, конечно при условии, что материал подобран нужного качества и с требуемым сечением. В такой ситуации соединить стропила можно внахлест.

Для такого метода сращивания следует выполнить следующее:

Две доски укладывают внахлест, который должен составлять не менее одного метра. При этом место сращивания стропил должно находиться непосредственно над опорой;
Соединение проводится с использованием гвоздей. Они вбиваются в шахматном порядке на расстояние в ряде не менее 50 сантиметров;
Дополнительно можно укрепить такие составные стропила хомутами или скрутками;
Прежде чем соединить оба конца, следует проверить ровность досок относительно друг друга. Нельзя допускать перекосов.

Метод внахлест применяют в том случае, если длина стропил составляет не более шести с половиной метров. Если пролет больше, то нагрузка будет слишком большой для такого типа соединения.

Сращивать таким методом можно не только по длине. Спаренные стропила также изготавливают этим способом. Две доски накладывают друг на друга и «прошивают» гвоздями. В результате можно получить стропила нужного для вашей конструкции крыши сечения.

Видео по теме:

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.

Читать еще: Покраска пеноблоков без штукатурки

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.

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.

Читать еще: Как штукатурить пеноблоки снаружи?

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.

Особенности конструкции сращивания стропилин

Повышение длины стропильных ног делается благодаря соединения коротких компонентов из дощечки или бруска. Узел стыковки (фактически при любом способе наращивания) собой представляет пластичный шарнир. Но стропилина должна иметь нужную жесткость по всей длине, и поэтому стык обязан находится в том месте, где фактически отсутствует изгибающий момент. Для этой цели стык (пластичный шарнир) обязан размещаться на конкретном расстоянии от опоры, которое формирует 15% от длины пролета, перекрываемого стропилиной.

Необходимо взять во внимание, что расстояние от мауэрлата до промежуточной стропильной опоры выделяется от расстояния между этой же опорой и коньком. Это просит применения равнопрочной схемы – нужно обеспечить одинаковую крепость по всей длине, изготовление равного прогиба не требуется.

Особенные потребности к надежности предъявляются к накосным (диагональным) стропилинам вальмовых и полувальмовых кровель. Они превосходят по длине стропилины боковых скатов и являются опорой для нарожников – укороченных стропильных ног.

Сращивание стропилин, если необходимо повысить их длину, создается по следующим разработкам:

соединение дощечек встык;
способ «косой прируб»;
соединение внахлест.

Применения подобного инструмента, как стусло, предоставляет возможность отрезать кончики дощечек строго под установленным углом, обеспечивая нужную плотность соединений.

соединение встык

Способ соединения встык предоставляет возможность нарастить стропильную ногу, применяя специализированную накладку. Чтоб правильно сделать соединение, требуется состыковываемые кончики дощечек или бруска отрезать строго под угол 90°. Это даст возможность недопустить возникновения прогиба под нагрузкой в стыковочном месте торцов состыковываемых стропилин.

Срезанные торцы соединяют и крепятся при помощи железного крепежа или применяются накладки из обрезков дощечки, ставимые с двух сторон соединения. Каждая накладка обязана быть прибита гвоздками, расположеными как в шахматах.

Способ «косого прируба»

Если соединение встык лучше всего подойдет для сращивания стропильных дощечек, способ косого прируба прекрасно подойдет для повышения стропильной ноги из бруска большого сечения. Эта технология была названа из-за правила подрезки компонентов. Соприкасающиеся кончики дощечек нужно подрезать под конкретным углом.

Детали, сделанные из бруска, вплотную состыковываются полученными плоскостями. В месте соединения требуется сделать сквозное отвесное отверстие под шпильку или болт. Важно, чтоб диаметр отверстия определенно подходил диаметру крепежного компонента (12 или 14 мм) или был поменьше на 1 мм. В этом варианте крепление вплотную сидит в древесине и отсутствует люфт, который может сделать нагрузку на изгиб.

При монтаже шпилек или ботов нужно применять широкие железные шайбы, чтоб крепеж по прошествии какого то времени не испортил древесину.

соединение внахлест

Срастить стропильные дощечки можно внахлест – это предоставляет возможность сделать твёрдое соединение. Этот вариант удлинения весьма прост: две дощечки ложатся друг на друга с нахлестом, длина которого обязана составить не меньше одного метра. соединение дощечек делается с применением гвоздей – элементы крепежа ставятся как в шахматах.

Крепление компонентов внахлест – самый обычный вариант стыковки наращивания стропильных ног. В этом варианте не требуется исполнять точность подрезки компонентов. Взамен гвоздей для крепежа используются шпильки с шайбами и гайками.

Спаренные и составные стропилины из дощечек

Вместо удлиненных стропильных ног применяются системе, сделанные из дощечек – спаренные и составные.

Спаренные делаются из 2-ух или более дощечек, совмещённых широкими сторонами, какие сшиваются между собой при помощи гвоздей, размещенных как в шахматах. Чтоб повысить длину стропильной ноги, совмещённые попарно дощечки состыковываются внахлест и встык с другой спаренной конструкцией. Это предоставляет возможность сделать равнопрочную систему, способную выдерживать большие нагрузки. Продолговатые стропильные ноги из спаренных дощечек фактически совсем не уступают стропилинам из целостного бруска и используются для изготовления накосных стропилин для вальмовых и полувальмовых кровель.

При удлинении стропильной ноги важно, чтоб соединяемые дощечки расположились со сдвигом не меньше, чем на метр. Соеденения должны находится как в шахматах, чтоб все стыки был закрыт целостной дощечкой.

Составное стропило делается из трех дощечек. Основой системы считаются две дощечки, имеющие одинаковую длину. Между ними ложится третья дощечка, по ширине подходящая важным. Ее длина обязана обеспечить нужную длину стропильной дощечки. Свободный зазор между 2-мя основными дощечками наполняется обрезками дощечки, ширина которых подходит дощечке-вкладышу. Вся система прошивается гвоздками. Добавочная дощечка обязана заходить между основными не меньше чем на метр по длине. Она крепится гвоздками, расположеными как в шахматах.

Прочность составных стропилин значительно уступает спаренным системам. Составные конструкции могут успешно применяться для строительства кровель скатного типа, но их нельзя применять в виде накосных стропилин вальмовых кровель.

Чтоб правильно сделать монтаж удлиненных балок, стоить учесть место размещения соединений нарощенной конструкции. Они обязаны находится неподалеку от опоры, что в небольшой стадии подвергаться нагрузкам на изгиб. Наращивание стропилин – рентабельный шаг, потому что дает возможность применять унифицированные материалы для изготовления систем длины которая необходима.

Тематическое видео в заметке предоставляет возможность детально познакомиться с тем, как правильно сделать стыковку компонентов стропилины при наращении.

Наращивание по длине

При строительстве частных домов стропила, чаще всего, выполняют из древесины – бревен, досок или бруса.

Для того чтобы получить изделие необходимой длины прибегают к следующим методам наращивания:

Соединение бруса. Оно может быть осуществлено встык, внахлест или методом косого прируба.
Соединение досок. В этом случае, получаются составные или спаренные стропила.

Читать еще: Кирпич или керамический блок что лучше?

Наращивание, путем соединения встык

Для выполнения идеального соединения элементов необходимо выполнение следующих условий:

Стыкуемые концы стропил должны быть отрезаны строго под прямым углом.

Совет!
Если пренебречь этим требованием и выполнить срез торцов под углом, отличающимся от 90 градусов, то стык получится неустойчивым и, при эксплуатации системы возникнет риск образования прогиба на месте стыкования.

Стыкуемые стропила складываются торцами друг к другу встык, и выполняется их соединение при помощи металлической пластины с зубьями
Стык с двух сторон укрепляется деревянными накладными деталями, которые прибиваются гвоздями.
Гвозди при укреплении деревянных накладок следует прибивать в шахматном порядке.

Наращивание, путем соединения внахлест

При выполнении соединения этим способом нет необходимости выполнять срез торцов под определенным углом. Соединение внахлест производится путем накладывания элементов друг на друга так, чтобы длина перехлеста составляла не менее метра. Далее детали соединяются при помощи гвоздей, которые прибиваются в шахматном порядке.

Совет!
При таком способе наращивание вместо гвоздей можно использовать шпильки с шайбами и гайками.

Наращивание методом косого прируба

При использовании данного способа необходимо подрезать торцы деталей строго под углом, составляющим 45 градусов. После этого, торцы деталей складываются вместе, и осуществляется их соединение при помощи болта, имеющего диаметр 12-14 мм.

Совет!
При создании стропильных систем, наращенные элементы устанавливаются так, чтобы нагрузки оказывали минимальное влияние на места соединений!

Наращивание кровельных стропил из досок

Рассмотрим, как наращивать стропила по длине, в том случае, если они собраны из досок.

Первый вариант – сооружаются составные стропила. Две доски, которые требуется соединить, ставятся «на ребро».
Соединение деталей производится через «вкладыш» — дополнительный элемент из дерева, который устанавливается между досками.
Длина вкладыша не должна быть меньше, чем две высоты доски, а расстояние между вкладышами не должно быть больше, чем высота доски, умноженная на семь. Данный вид наращенных стропил нельзя использовать, как диагональные!
Второй вариант – выполнить спаренные стропила. При использовании этого метода две (или более) доски складываются широкими сторонами друг к другу (без зазора) и прибиваются гвоздями, которые должны располагаться в шахматном порядке.
Для увеличения длины изделия, дополнительный элемент присоединяется встык к первой и внахлест ко второй доске. При этом расстояние между соседними стыками должно быть не менее метра, а располагаться они по стропилу должны в шахматном порядке.
При правильном выполнении спаренных стропил, стыки будут расположены в разбежку, и каждый из них будет закрыт цельной доской.

Соединение косым прирубом

Вариант позволяет добиться надежной фиксации. Это особенно актуально при наращивании накосных ног. Сложность заключается в том, что концы балок подпиливают под углом.

Крепление делают на один болт или шпильку. В середине стыка просверливают сквозное отверстие для болта. Его диаметр должен точно совпадать с диаметром крепежа или быть на 1 мм меньше. Чаще всего используются детали с размером сечения 12 или 14 мм. Если отверстие будет слишком большим, возникает вероятность прогиба.

Как и в предыдущем случае при закручивании гаек используют шайбы. Ширина стыка принимается 2h, где h — высота сечения балки. При спиливании угла на доске или брусе, нужно предусмотреть вертикальные участки сверху и снизу, высота которых равна 0,15h.

Расчёт размеров стропил по длине и сечению для правильного выбора пиломатериала

Стропильная система на проектной стадии рассматривает варианты пиломатериалов и схему их расположения в стропильной конструкции. От правильных расчётов зависит дальнейшие работы по укладке изоляции, утепления и кровли. Также немалую роль играют устойчивость к нагрузкам при эксплуатации объекта, сопротивление атмосферным изменениям и тектоническому влиянию. Поэтому к расчётам и выбору качественных пиломатериалов подходят очень ответственно.

Для вычисления требуемой длины стропила, определяют угол наклона ската кровли и рассчитывают высоту крыши. Небольшие размеры дома позволят применить цельные доски и брус для создания стропильной конструкции. При более широком скосе в большом сооружении длины пиломатериала может не хватить. Тогда применяют сращивание двух частей древесины, чтобы сделать стропильную ногу соответствующих размеров с небольшим запасом.

Расчетная формула вычисления длины стропил

Размер пролёта между коньком дома и верхней частью стены соответствует длине стропилины. Сечение балки определяют на основе размера нагрузок и расстояния между двумя соседними стропильными ногами.

Нагрузку на элементы создаёт вес кровли, например, из керамической черепицы или асбоцементного шифера. Такие материалы требуют увеличенного сечения бруса.

Пример:

Длина бруса – 6 метров.
Сечение торца – 10Х20 см.
Расстояние между соседними брусьями — 140 сантиметров.

Расчёт размеров стропил по длине и сечению для правильного выбора пиломатериала

Расчетная формула вычисления длины стропил

Пример:

Длина бруса – 6 метров.
Сечение торца – 10Х20 см.
Расстояние между соседними брусьями — 140 сантиметров.

0 0 голоса

Рейтинг статьи