2. Стропильные конструкции.

Стропильными конструкциями (или просто стропилами) называют, совместно с обрешеткой, несущий остов крыши. Конструкции подразделяются на две основные группы: наслонные и висячие стропила.

2.1 Наслонные стропила.

Основным элементом наслонных стропил являются наклонные одно-, двух- и многопролетные балки, рас­полагаемые вдоль скатов (стропиль­ные ноги), работающие на изгиб по балочной схеме. Помимо этих элемен­тов наслонные стропила включают также систему прогонов, стоек, подко­сов, лежней, поддерживающих стро­пильные ноги и передающих нагрузку на нижерасположенные стены или столбы.

Наслонные стропила применяют в тех случаях, когда в здании имеются два или несколько рядов вертикальных опор (стен или столбов), расстояния между которы­ми (L) не превышают 5...8 м; такие пролеты легко перекрыть наклонны­ми балками (стропильными ногами) из досок, брусьев или бревен, распо­лагаемыми вдоль скатов на расстоя­ниях друг от друга в осях (шаге стро­пил) порядка 0,5... 1,2 м и более. Величина шага устанавливается рас­четом. Внутренние стены и столбы до­водят обычно только до уровня, пре­вышающего верх чердачного перекры­тия на 15... 20 см: нет смысла загромождать конструкциями прост­ранство чердака. Их заменяет систе­ма стоек (шаг 4...6 м), покоящихся на лежнях и поддерживающих верх­ний продольный брус-—прогон. Стро­пильные ноги укладываются на про­гоны, а нижние концы этих ног на подстропильные брусья — мауэрлаты. Для жесткости и устойчивости стро­пил между стойками и прогонами вво­дят подкосы, разгружающие прогоны и образующие с ними подстропиль­ную раму. Подкосы применяют также и для разгрузки стропильных ног. Расстояние между опорами L (пролет балки стропил без подкоса) обычно не превышает 5 . . . 5,5 м (рис. а); при введении же подкоса стропильная балка превращается в двухпролетную (l₁ и l₂) и расстояние L можно увели­чить до 8 м (рис. б и в). Если при этом длина стропильной ноги превышает стандартную длину лесоматериалов, ее проектируют составной. Стропила для других значений L см. на рис. г, и. На внутренних опо­рах подкосы нужно устанавливать с двух сторон — для погашения распора у основания стойки; угол между под­косом и стойкой не должен превы­шать 40... 45°.

Возможна и бесподкосная си­стема, при которой продольная жесткость обе­спечивается введением шпренгелей жесткости через 4—5 шагов стропил.

Скатная крыша в зависимости от ширины дома может иметь один, два или три продоль­ных прогона, опирающихся на стойки, уста­новленные на продольные или поперечные внутренние несущие стены или на отдельно стоящие колонны. При строительстве в лес­ных районах наслонные стропила могут быть выполнены из бревен или брусьев с соедине­ниями их элементов на врубках, металличес­ких скобах и гвоздях.

Наслонные стропила:

а — односкатная крыша со средним прогоном;

б — двускатная крыша со средним прогоном и подкосами под стропильные ноги;

в — двускатная крыша с двумя прогонами и подкосами под стропильные ноги;

г — двускатная крыша с прогоном, располо­женным асимметрично, и подкосами под стропильные ноги;

д — железобетонные стропила:

1 — стропильная нога; 2 — настен­ный брус — мауэрлат; 3—прогон; 4— стойка; 5 — подкос против стоек или против каждой стропильной ноги; 6 — доска; 7— ле­жень; 8 — стальная соединительная пластинка на сварке; 9 — рас­порка; 10 — железобетонная карнизная плита; 11—деревянная пробка; 12 — толь; 13 — скоба; 14 — подкладка: 15— железобе­тонная карнизная плита; 16 — кобылка; /7 — обрешетка; 18 — двухсторонняя накладка; 19 — скрутка; 20 — ерш; 21 — чер­дачное покрытие; 22 — гвозди.

Наслонные стропила скатных крыш:

а—и — схемы стропил (размеры в м) (а—е — односкатных, ж—и — двускатных);

к — общий вид;

(а, в — схемы работы одно- и двухпролетных стропильных ног);

1 — стропильная нога;

2 — мауэрлат;

3 — подкос;

4 — лежень;

5 — стойка;

6 — прогон;

7 — распорка;

8 —схватка;

9 — кобылка;

10 — обрешетка;

11— свес крыши.

Схема подстропильных рам:

а — с подкосами у каждой стойки;

б — с подкосами через стой­ку;

в — бесподкосная схема;

1 — прогон;

2 - стойка:

3—подкос:

4— мауэрлат;

5 — подкладка;

6 — стропильная нога;

7 — болты и скобы;

8 — подбалка;

9 — шпренгель жесткости (через 4—5 шагов стропил);

10 — лежень.

У наружных стен во избежание срыва кровли ветром стропильные но­ги через одну крепят проволочной скруткой (4...6 мм). Нижний конец скрутки закрепляют за ко­стыль или ерш, забитый в шов кладки на 250— 300 мм ниже обреза стены, на котором лежит настенный брус, или крепят за балку чердач­ного перекрытия.

Диагональные (или накосные) стропильные балки, укладываемые в местах накосных ребер крыши, опира­ются в коньке либо на коньковый прогон, либо на прибоины стропиль­ных ног. Стропильные ноги, устанав­ливаемые в углах, врубаются в диа­гональные балки, располагаясь с ни­ми в одной плоскости. Эти диагональ­ные балки имеют большую длину и большие нагрузки и потому поддер­живаются дополнительными опорами в пролете в виде подкосов, стоек, шпренгелей (рис. д). Стропиль­ные ноги и накосные стропильные балки не должны соприкасаться с ка­менной кладкой карнизов стен во из­бежание загнивания. Для устройства обрешетки на карнизных свесах при­меняются деревянные антисептированные доски шириной 25 . . . 40 мм, при­крепленные гвоздями сбоку к стро­пильным ногам и как бы продолжаю­щие их вдоль ската в сторону свеса, такие прибоины называются кобылка­ми. На диагональных стропильных балках эти кобылки прибиваются с двух сторон — вдоль двух скатов (рис.а).

План и детали наслонных стропил:

а— план стропил; б — узлы; в, г, е, ж — узлы сопряжений элементов; д — шпренгель под наносную ногу;

1 — стропильная нога;

2 — накосная (диагональная) стропильная нога;

3 — прогон;

4 — нарожник;

5 — мауэрлат;

6 — кобылка;

7 — внутренние стены;

8 —шпренгель;

9 — стойка;

10 — подкос;

11 — лежень;

12 — антисептированная подклад­ка;

13 — скоба;

14 — прибоина;

15 — двусторонняя накладка на гвоздях;

16 — скрутка из проволоки;

17 — толь.

Все размеры стропильных ног, об­решетки, подкосов и других определя­ются расчетом. Ширина досок, приме­няемых для стропил, обычно равна 40 . . . 50 мм, брусьев — 60... 140 мм. Мауэрлаты выполняют из брусьев 140Х160 или 160X180 мм либо из бревен 180...200 мм, отесанных на два канта. Лежни имеют те же сече­ния при установке их на стены и рас­четные сечения при установке на столбы. И мауэрлаты, и лежни антисептируются и укладываются на каменные стены с подкладкой толя. Со­пряжения стропильных элементов между собой выполняются: для эле­ментов из брусьев и бревен — на вруб­ках, шипах, скобах; для элементов из досок — на гвоздях.