Балки стропильные – видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности подстропильной конструкции, клееного бруса, железобетонных стропил, примеры установки с фото

Содержание

видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности подстропильной конструкции, клееного бруса, железобетонных стропил, примеры установки с фото

Крыша, как правило, имеет скатную наклонную форму, что позволяет дождю и снегу скатываться по ней без скопления и проникновения внутрь постройки. Наклон может быть различным и выбирается в зависимости от заданной проектом формы крыши и предпочтений застройщика.

Формирование наклона происходит с помощью стропильной системы. Ведь именно от того, как расположены в ней все стропильные и подстропильные элементы зависит, под каким углом будет осуществляться монтаж покрытия и общий внешний вид крыши в дальнейшем.

Значения конструктивных стропильных элементов

Устройство крыши является завершающим этапом строительства коробки дома. Металлический профнастил или шифер, защищающий конструкцию от осадков, крепиться на стропильную систему. Стропильная система крыши представляет собой каркас, состоящий из опорных элементов, служащий основанием для кровельного материала.

Законченная крыша должна легко справляться с поставленной перед ней задачей: защитить конструкцию от неблагоприятных воздействий внешней среды и выдерживать необходимые нагрузки. При этом нагрузки принято подразделять на постоянные, временные и нестандартные.

Постоянными нагрузками принято считать вес кровли, включая изоляционные слои, кровельный материал и все крепежные элементы. Временные – это дождь, снег и ветер. Нестандартные, как правило, возникают непредвиденно и внезапно, например, землетрясения.

Важно! Конструкция стропильной системы должна быть прочной и устойчивой, а также способной выдержать как сильные ветра, так и давление скопившегося на поверхности крыши снега.

Подстропильные конструкции являются промежуточными опорами для стропил и устанавливаются через каждые шесть метров.

Назначение стропильных элементов.

В связи с тем, что основная нагрузка приходится на стропильную систему, при ее возведении важно подобрать наиболее подходящие материалы для изготовления стропильных и подстропильных элементов, произвести правильные расчеты для стропил и выполнить монтаж стропильной системы и покрытие крыши кроющими материалами в соответствии с необходимыми технологическими этапами.

Важно! Все кровельные конструкции, в зависимости от распределения на них давящих усилий, подразделяют на стропильные балки и фермы.

Балка (матица) представляет собой брусок или бревно, являющееся несущей основой для крыши и стропильной системы.Стропильные фермы (балки) могут изготовливаться из любого материала: железобетона, древесины или металла. Наиболее часто применяется дерево, ведь при возведении стропильной системы часто необходима подгонка материала.

Стропила из железобетона и металла достаточно тяжеловесны и отличаются сложностью крепления. Такие стропила применяются при строительстве зданий из камня или бетона. В последнее время на строительном рынке стали появляться полимерные стропильные элементы, но применяются они очень редко.

Благодаря изгибающим моментам постоянная нагрузка равномерно давит на балку.

Ферма ? это стержневая система, остающаяся неизменной после замены ее жестких узлов на шарнирные. Ферма состоит из пояса, стойки, раскосов, шпренгеля. Формируются фермы из прямых стержней, соединенных в узлах.

Такая конструкция позволяет сконцентрировать давящую нагрузку на узлы соединения стержней и полностью использовать их сечение.

Наиболее оптимальным вариантом при строительстве зданий являются безраскосные фермы. Они наиболее часто применяются для сборного железобетона.

Железобетонные балки и их виды.


Железобетонные стропильные балки

Стропильные балки, выполненные из железобетона, применяются для 6, 9,12,18-ти метровых пролетов. Если пролет большей длины, применение железобетонных балок нецелесообразно. В таком случае на помощь строителям приходят фермы.

Важно! Для формирования стропильной системы пристроек применяются преимущественно балки 6 и 9 метровой длины, в качестве ригелей покрытия используются двенадцатиметровые балки.

Восемнадцатиметровые балки применяются как поперечные ригели. Впоследствии на них производят монтаж плит размером 3х12 и 3х6.

В зависимости от типа профиля и области применения выделяют следующие виды балок.

Односкатная. Такой тип балок выпускается с нижним ломаным поясом или несколькими параллельными поясами.

  1. Трапециевидная двускатная. Такая балка имеет уклон верхнего пояса.
  2. Балка с верхним криволинейным или ломаным поясом.

В зависимости от вида покрытия, предусмотренного технической документацией строительства, выбирается наиболее подходящий тип балки.

При строительстве здания, проект которого предусматривает возведение крыши с уклоном в одну сторону, применяются односкатные балки. Наиболее часто такой тип балок используется при возведении пристроек, прилегающих к основному зданию.

Важно! Если предполагается строительство горизонтальной крыши, в этом случае используется стропильная железобетонная балка с параллельными поясами.

Наиболее часто в строительстве при возведении двускатной крыши применяются балки, обеспеченные постоянным уклоном верхнего пояса.

Полезная информация! Уклон верхнего пояса, составляющий 1:30 применяется для кровли с малым уклоном. Если крыша скатная, уклон балки составляет 1:12. Основным требованием для применения таких балок является необходимость возведения арматурного каркаса с переменной высотой.

Двускатные решетчатые балки, имеющие общую длину пролета 12 или 18 метров, используются в случае необходимости прохождения на уровне перекрытия инженерных коммуникационных систем.

Балки, имеющие верхний пояс в виде кривой или ломаной линии, применяются в области строительства очень редко в связи со сложной технологией производства.

От чего зависит выбор сечения балок.

Для того, чтобы не ошибиться с подбором арматуры и поперечных сечений для железобетонных балок, необходимо знать ряд особенностей.

Двутавровая балка с шириной стенки от 60 до 100 мм является самой практичной. Толщину стенки необходимо выбирать в зависимости от размещения арматурного каркаса, а также укладки и уплотнения бетона. У V-образных опорных элементовтолщина стенки постепенно увеличивается. Это свойство обеспечивает прочность конструкции, а также ее стойкость к образованию трещин. Для балок, имеющих длину 6 и 9 метров, может быть применено тавровое сечение.

Полезная информация! Чаще всего высота сечения ригелей в середине пролета составляет от 1/10 до 1/15 пролета. Если это двускатная балка – высота сечения в середине пролета определяется исходя из типовой высоты балки, составляющей 800 или 900 мм и уклона верхнего пояса.


Балки с различными видами сечений

Для обеспечения устойчивости при транспортировке и монтаже ширина верхней полки составляет от 1/50 до 1/6, то есть около 200 — 400 мм.

Ширину нижней полки выбирают в зависимости от прочности бетона при ее обжатии, от диаметра зажимов натяжных устройств и от длины балки, давящей на колонну.

Ширина нижней полки колеблется от 200 до 280 мм. Переход от вертикальной стенки к полкам осуществляется с помощью вутов, имеющих угол наклона 45°.

Решетчатые двускатные стропильные балки применяются при необходимости прохождения коммуникаций. Диаметр сечения таких балок составляет 200-280 мм.

  1. Двускатные балки изготавливают из бетона классов В25 — В40. В качестве основы используется арматурные прутья классов A-V и A-IV, канаты класса К-7 и высокопрочную проволоку класса Bp-II.
  2. Продольные стержни верхней полки и каркасы стенки изготавливают с помощью арматуры класса A-III.

В опорных частях ригелей устанавливают вертикально расположенные стержни и сетки, выполняющие роль дополнительной арматуры.


Железобетонная балка двускатная

При обжатии двускатных балок с двутавровым сечением в верхней полке могут образоваться многочисленные трещины. Для того, чтобы этого избежать, необходимо стропильные железобетонные балки армировать конструктивной напрягаемой арматурой в верхней части ригеля. При этом эксцентриситет усилия обжатия и растягивающее напряжение в верхней полке уменьшаются.

Нагрузка балки от собравшегося снега и собственного веса передается на опоры через ребра панелей.

Подбор как продольной, так и поперечной арматуры, расчет стойкости к возникновению прогибов и трещин производится для простого изгибаемого элемента прямоугольного, двутаврового или таврового профиля на всех стадиях работы.

Важно! При этом не стоит забывать о том, что опасное нормальнее сечение в двускатных балках отстоит на 0,35 — 0,4L от опоры, а не располагается в середине пролета. Если давящая нагрузка распределена равномерно, при уклоне верхней полки равном 1:12, опасное нормальное сечение находится на расстоянии 0,37L от опоры.

Если нагрузка на балки с параболическим криволинейным и параллельным очертанием верхнего пояса распределена равномерно, расчетное сечение будет расположено в середине пролета.

Балки из бруса.

Часто для изготовления балок используется такой материал, как клееный брус, ведь этот очень качественный материал практически не подверженный искажению при усыхании.

Конструкционный брус применяется также в несущих конструкциях. Самой прочной балкой на изгиб является брус, соотношение сторон которого составляет 7:5.

Конечно, обычное круглое бревно может выдержать гораздо большую нагрузку, чем клееный брус. Однако оно обладает значительно меньшей прочностью на изгиб.

В случае, если два рядом стоящих бруса скрепить шпонками и болтами между собой, такая конструкция приобретает свойство выдержать значительно больший вес. Если при изготовлении стропильной системы применялись слишком тонкие бруски, со временем это приведет к их изгибу и деформации всей конструкции.

При строительстве чердачных помещений и междуэтажных перекрытий применяются балки толщиной, составляющей не меньше, чем 1/24 длины этой балки.


Марки балок

Подстропильные балки и их особенности.

Подстропильные балки имеют свои особенности:

  1. Изготавливаются подстропильные балки с использованием пучковой арматуры только предварительно напряженными.
  2. Крепление балок и ферм к каркасу осуществляется с помощью болтов или сваривается стальными закладными деталями.
  3. Расчет подстропильной балки осуществляется по схеме однопролетной, нагруженной распределенной нагрузкой от своего веса и в середине пролета сосредоточенной силой.
  4. Для опор несущих конструкций покрытия балки и фермы на подстропильных конструкциях оснащены железобетонными консолями, либо стальными столиками.
  5. Подстропильные балки и фермы крепятся к каркасу точно так же, как основные конструкции покрытия.

Верхние пояса балок подстропильных систем развязаны непрерывным диском профилированного настила покрытия.

Итак, правильно подобрав наиболее подходящий вид стропильных и подстропильных балок, их размер и сечение при возведении того или иного типа крыш, вы обеспечите надежность и устойчивость кровли на долгие годы.

Похожие статьи

krovlyaguru.com

установка и опирание стропил на балки

Если вы сейчас подошли вплотную к вопросу выбора конструкции стропильной системы, первым делом вам нужно решить, как именно вы будете передавать нагрузку от крыши – к дому. Например, в классической схеме устройства стропильной системы стропила равномерно опирают концами на стены или мауэрлат, по всему периметру или с двух сторон, смотря какая форма скатов. Но нередко сегодня стропила крепят прямо на балки перекрытия чердака, а не на мауэрлат, и у такой технологии есть свои ценные преимущества.

А как правильно установить стропила крыши на балки перекрытия, какие существуют технические решения и как выполнять такие узлы крепления – мы сейчас расскажем.

Конечно, строительство крыши с мауэрлатом более понятно и логично, т.к. такой способ практикуется уже очень давно и изучен, а вот опирание стропил на балки вам нужно изучить, и так много полезной информации, как предоставляет наш сайт, вы не найдете нигде.

Но когда нужна такая стропильная систему и к чему такие сложности, спросите вы? Смотрите, подход незаменим, когда:

  • у строительного объекта достаточно хрупкие стены и на них сложно уложить мауэрлат;
  • на старом доме заново перестраивается крыша, а лежень уже старый;
  • стропильная система достаточно сложна и ей необходимы промежуточные опоры, а внутри дома таких нет;
  • для того, кто строит дом, этот метод сам по себе кажется более приемлемым.

А еще настоящую мансардную крышу трудно представить без опоры стропил прямо на балки за пределами стен:

Убедили? Поверьте, у такой технологии столько же преимуществ, как и у классической.

Первый шаг, который вам нужно сделать – построить прочное основание для таких стропил. Например, если у балок перекрытия нет никакой подпорки (хотя бы в виде промежуточной стены дома), тогда стропильные фермы на ней нужно организовывать только по принципу висячих. Если же опора есть, стропила можно смело опирать прямо на балку без каких-либо вспомогательных элементов.

Говоря простым языком, если балка в чердачном перекрытии установлена надежно и имеет свои опоры, то на нее можно установить и стропила, а если всего этого нет, тогда стропила есть смысл крепко соединить с самими балками и подвесить как единую систему.  В противном случае перед строительством крыши вам нужно подпереть балки изнутри помещения, для чего существует три разных строительных способа:

  • Самая простая классическая подпорка состоит из затяжки, одной подбалки и подкосов. Затяжка подвешивается посередине. Такие подвесные системы применяются сегодня чаще всего при больших пролетах.
  • Двойная подпорка состоит из затяжки, подвесок, двух подкосов и ригеля, который служит распоркой между досками.
  • Существует даже тройная подпорка, которая представляет собой отдельные три подвесные системы, или одну двойную подвесную систему и одну простую. Это уже сложная стропильная система.

Вот как выглядят такие системы:

Идеально, если вы также сможете рассчитать такие балки на прогиб и растяжение, насколько они готовы удерживать на себе всю крышу. Для этого существуют специальные онлайн-калькуляторы и формулы, хотя также будет достаточно для собственного спокойствия пригласить опытного плотника.

Итак, у вас есть два основных пути:

  1. Установить сначала балки перекрытия, вмонтировав их в стены, тем самым создав наслонную стропильную систему.
  2. Собрать стропильные фермы на земле и поднять на крышу готовыми, при этом нижняя затяжка ферм будет одновременно служить опорой-балкой для будущего чердачного перекрытия.

В каждом из этих способов есть свои плюсы-минусы, но способы крепления используются разные – для ферм обычно идет крепление металлическими или деревяннымми пластинами, а для сборки на крыше – скалывание и врубка на шип.

Висячие стропила: затяжка и балка в одной роли

Если речь идет о небольшом строительном объекте, как гараж, баня или бытовка, то достаточно просто изготовить стропильные фермы на земле, и уже потом поднять их на стены постройки, закрепив на специальных штырях мауэрлата. Здесь балки перекрытия – неотъемлемая часть самих ферм, и этот тот самый случай, когда затяжка в ферме служит также опорой чердачного перекрытия.

А вот как это реализуется на практике:

А вот о вариантах, когда стропила именно опираются на балки перекрытия, а не создают с ними единую систему, мы разберемся сейчас детальнее.

Наслонные стропила: опора на балки в нескольких точках

Вот современный мастер-класс строительства классической крыши для мансарды, в которой стропила опирают на балки перекрытия прямо на крыше, а не строят фермы на земле:

Здесь балки перекрытия – уже не часть единой стропильной фермы, а самостоятельный элемент, на который опирается вся стропильная система. Причем опирание происходит не только по бокам балки, но и по всей ее длине.

Как только балки перекрытия будут готовы к установке на них стропил, приступайте к изготовлению всей остальной конструкции и соединению стропил с балками.

Для соединения стропильной ноги с балкой ее конец обрезают под нужным углом, либо делают более сложную врубку на шипы. Давайте рассмотрим оба таких варианта.

Соединение стропила с балкой без врубки

Можно обойтись без врубки, если задействовать потом крепежные элементы – это нормальное решение. Итак, чтобы сделать простой срез на стропилах, изготовьте шаблон:

  • Шаг 1. Возьмите строительный угольник и приложите его к доске.
  • Шаг 2. Отметьте место реза на верхушке стропила.
  • Шаг 3. При помощи столярного транспортира нарисуйте параллельную линию первому пилу поперек стропила. Эта линия поможет вам определить линию от веса на краю здания.

Вот как это выглядит на практике:

Изготовить такие стропила намного проще, чем для врубки. Главное – правильно определить угол наклона крыши и правильное место будущего среза:

В итоге в жизни такая конструкции выглядит вот так у двускатной крыши:

Виды врубки стропильной ноги в балку перекрытия

Сама конфигурация крепления больше зависит от угла наклона ската. Например, для крыши с крутыми скатами, где снеговая нагрузка – небольшая,  вы можете применить крепление с одинарным зубом. При методе одинарного зуба часто изготавливают дополнительные шипы, который помогают стропилам не двигаться под нагрузками. А под такой шип уже нужно будет гнездо в балке.

Но, наверняка вы знаете, что любые такие места способны ослабить балку, а поэтому их глубина должна быть не более чем 1/4 толщина балки и не ближе, чем на 20 см от края балки (чтобы не образовался скол).

А вот если у вас крыша с уклоном менее 35 градусов, тогда есть смысл использовать двойной зуб, ведь такое крепление позволяет достичь высокой прочности узлов. Как и в предыдущем варианте, вы можете дополнить двумя шипами.

При таком методе у каждого зуба может быть как одинаковая глубина, так и разная. Например, первый зуб вы можете врубить только на 1/3 толщины опорной балки, а второй уже – наполовину:

Суть в том, что две стропильные ноги в конструкции с опиранием на балки закрепляются затяжкой. Но, если концы этих ног будут скользить, тогда целостность затяжки будет быстро нарушена. Чтобы предотвратить такое скольжение, вставлять, вернее, врубать стропильную ногу в самую затяжку необходимо при помощи зуба – с шипом или без него.

В процессе врубания стропила в конец затяжки нужно максимально отодвинуть зуб. Если же вам необходимо усилить крепление таких стропил, тогда используйте двойной зуб. Еще один момент: сами зубы могут быть разной величины.

И, наконец, желательно прикрутить конец стропильных ног при помощи скрученной проволоки, чтобы ветер не мог сорвать такую крышу. В качестве проволоки лучше возьмите оцинкованную, и закрепите ее одним концом к стропильные ноге, а другим – в костыль, который предварительно закладывают в кладке стены на расстоянии 30-35 см от верхнего края.

Вот хороший пример аккуратной врубки стропила на затяжку, которая одновременно служит балкой перекрытия уже в четырехскатной крыше:

Металлический крепеж для такого узла все равно необходим, потому что врубка сама по себе не может удержать стропильные ноги под нагрузкой.

Давайте рассмотрим способы соединения стропила с балкой перекрытия:

Одно из самых надежных – это болтовое соединение, где используется комплект из болта, гайки и шайбы. Итак, делайте все шаг за шагом:

  • Шаг 1. На выступающем конце балки с ее тыльной стороны сделайте треугольный вырез так, чтобы его гипотенуза оказалось под углом таким же, как угол наклона стропил.
  • Шаг 2. Вот под этим же углом запилите нижнюю часть стропильной ноги.
  • Шаг 3. Установите стропила резом прямо на балку и зафиксируйте гвоздями.
  • Шаг 4. Теперь выстрелите сквозное отверстие для болта.
  • Шаг 5. Наденьте болт и зафиксируйте узел гайкой.

Еще один вполне приемлемый вариант – закрепить стропило и балку специальным металлическим крепежем:

А вот пример изготовления деревянного крепежа для такого же узла:

По возможности зафиксируйте такие стропила на балках кованой проволокой на специальном анкере, который монтируется в стену.

Порой установка стропил на балки перекрытия представляет собой достаточно сложную затею, в которой сами балки на все 100% служат опорой для всей крыши, и важно все это провернуть максимально грамотно.

Для того, чтобы сама стропильная а практике оказалась достаточно прочной и надежной, в качестве опорных элементов используется так называемый «стул». Это те стропильные детали, которая связывают между собой все элементы, и в разрезе действительно все это выглядит, как четыре ножки табуретки:

По сути,  «стул» – это подкосы, которые поддерживают прогон на всю его высоту. Т.е. такой  «стул» обычно содержит в себе вертикальные стойки, наклонные стойки и короткие подкосы. Своим нижним концом стойки стул врубается в нижний пояс стропильной системы или лежит перпендикулярно, либо сразу же – в балки перекрытия. Такие стулья также есть разных видов, в зависимости от того, опираются они на прогоны-балки или прямо на стропила.

Вот хороший пример из этой серии:

А вот это уже пример необычной конструкции стропильной системы, в которой сами стропила опираются на балки перекрытия на вдоль, а поперек, и хороша видна структура так называемых стульев-подпорок:

Сегодня практикуется и такой вариант крыши, которая состоит из несколько особо прочных ферм, расположенных на расстоянии 3-5 метра друг от друга, и промежуток между ними заполняют строительными парами.

Говоря простым языком, на крыше устанавливают несколько мощных главных ферм, две или три, и они на себе удерживают весь прогон. А уже в пространстве между главными фермами на такие прогоны опираются обычные стропила, по более простой схеме.

Т.е. здесь на балки перекрытия опираются далеко не все стропила, а лишь некоторые, а остальные опираются на мауэрлат. Таким образом замечательно распределяется вся нагрузка! И концепция такой системы проста: главные фермы делаются по схеме висячих стропил, а второстепенные стропильные ноги – по принципу наслонных, опираясь при этом уже только на лежень:

По сути, весь секрет такой комбинированной системы в том, что здесь прямо на треугольные шарнирные арки укладываются наслонные стропила. Таким хитрым путем из висячих стропил полностью исчезают изгибающие напряжения, и остаются только растягивающие. А это говорит о том, что здесь можно существенно уменьшить сечение стропильных элементов. Другими словами – сэкономить!

Как вы уже наверняка догадались, в вашем случае способ опирания стропил на балки перекрытия будет зависеть от того, какой объект вы строите: гараж, баню, дачный домик или целый загородный комплекс. В любом случае все эти методы проверены, активно применяются сегодня на практике и заслуживают внимания не меньше, чем более привычное использование классического мауэрлата.

krovgid.com

видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности подстропильной конструкции, клееного бруса, железобетонных стропил, цена, фото

Понравилась статья? Следите за новыми идеями из мира дизайна интерьеров, а так же полезных советов в нашем канале. Подписывайтесь на нас в Яндекс.Дзене. Подписаться.

Ферма и балка стропильная являются конструкциями, применяемыми для устройства кровельной системы. Все конструкции несущего типа относятся к подстропильным и стропильным элементам. Стропильные системы перекрывают пролет и служат основанием для кровельного настила.

Подстропильные конструкции, перекрывая 12-ти и 18-ти метровые пролеты между колонами, являются промежуточными опорами для стропильных конструкций, имеющих 6-метровый шаг.

Значения конструктивных стропильных элементов

«Балки в стропильной конструкции»

По характеру восприятия и распределения внутренних и внешних усилий кровельные конструкции подразделяются на балки стропильные и фермы.

Балка представляет собой одноэлементную конструкцию, которая воспринимает нагрузку по всей длине пролета.

В ее сечениях изгибающие моменты вызывают разнозначные нормальные усилия, которые у крайних волокон являются наибольшими.

Стропильная ферма является стрежневой конструкцией, испытывающей нагрузку исключительно в узлах соединения стержней. Нормальные однозначные усилия, вызываемые узловой нагрузкой в стержнях, дают возможность использовать их сечение полностью.

Для сборного железобетона наибо­лее рациональными в последнее время признаны безраскосные фермы, имеющие круговые очерта­ния верхнего пояса. С приблизительно об­ратными соотношениями по высоте в середине про­лета собственный вес фермы в 1,5-2 раза меньше веса балки.

Стропильные балки из железобетона

Виды балок по типу профиля

«Виды железобетонных стропильных балок»

Балки железобетонные стропильные используют для перекрытия пролетов 18, 12, 9 и 6 метров. Когда перекрываются пролеты от 24 метров, балки по технико-экономическим показателям уступают фермам. Балки длиной 6 и 9 метров преимущественно применяют для выполнения кровель пристроек, а балки в 12 метров длиной – в качестве продольных и поперечных ригелей покрытия.

Балки 18 метровой длины используют как поперечные ригели, на которые производят укладку плит размерами 3х12 или 3х6.

По типу профиля различают следующие типы балок:

  • Односкатные с нижним ломаным поясом или параллельными поясами;
  • Трапециевидные двускатные, имеющие постоянный уклон верхнего пояса;
  • С верхним криволинейным и ломаным поясом.

Различные типы балок применяются при сооружении различных видов покрытий:

  • Обычно односкатные балки используются при устройстве кровель с уклоном в одну сторону, к примеру, кровель пристроек.
  • Балки стропильные железобетонные с параллельными поясами просты в производстве. Арматурные каркасы в них имеют постоянную высоту. Применяются такие балки при устройстве горизонтальных кровель.
  • Наибольшее распространение на двускатных кровлях получили балки, имеющие постоянный уклон верхнего пояса, равный 1:30 для кровель с малым уклоном и 1:12 для скатных. Их основной недостаток – необходимость выполнения арматурных каркасов, имеющих переменную высоту.
  • Когда возникает необходимость пропуска инженерных коммуникаций в уровне покрытия, применяют балки двускатные решетчатые пролетом 18 и 12 м.
  • Балкам, имеющим очертания верхнего пояса в виде кривой или ломаной линии, присуще наиболее выгодное распределение по длине пролета материалов, нежели у двускатных, обладающих для верхнего пояса постоянным уклоном. Но широкого распространения такие балки не нашли из-за сложной технологии их производства.

Выбор сечения балок

Подбор поперечных сечений и арматуры для железобетонных балок имеет свои особенности:

  • Самой экономичной формой для поперечного сечения ригелей является двутавровая со стенкой 60-100 мм. Толщина стенки выбирается в основном исходя из условий размещения каркасов арматуры, уплотнения и укладки бетона в вертикальном положении.
    Толщина стенки у V-образных опор постепенно увеличивается для обеспечения прочности и стойкости к возникновению трещин наклонных сечений, переходя на опоре в трапециевидное или прямоугольное сечение, имеющее ширину, которая равна ширине полок. Тавровое сечение может быть принято для балок длинной 6 и 9 метров.

Совет!
В общем случае в середине пролета высота сечения ригелей назначается 1/10-1/15 пролета. Помимо этого, для двускатных балок в середине пролета высоту сечения определяют типовая высота балки (900 или 800 мм) и уклон верхнего пояса.

«Виды сечений балок»

  • Ширина верхней полки из соображений обеспечения устойчивости при монтаже, транспортировке и надежности опирания плит кровельного покрытия принимается в диапазоне 1/50-1/60 l, что, как правило, составляет 200-400 мм.
    Ширину нижней полки определяют в зависимости от прочности при обжатии бетона полки, размещения напрягаемой арматуры (учитывая диаметр зажимов натяжных устройств), а также необходимой длины площадки опирания на колонну балки.
    Обычно ширина нижней полки равна 200-280 мм. К вертикальной стенке от полок переход осуществляется при помощи вутов с углом наклона около к 45°.
  • Решетчатые двускатные железобетонные стропильные балки обладают сечением 200-280 мм. Данные балки более просты в производстве и очень удобны при пропуске различного рода коммуникаций.
  • Для производства двускатных балок применяют бетон классов В25-В40. Как напрягаемую продольную арматуру применяют стержневую арматуру классов A-V и A-IV, проволоку высокопрочную класса Bp-II, канаты класса К-7.
    При помощи арматуры класса A-III выполняются продольные конструктивные стержни верхней полки, хомуты полок и каркасы стенки.
    В опорных частях ригелей, в которых появляются большие усилия от предварительного обжатия и реакций опор, необходима установка дополнительной арматуры в виде вертикально расположенных стержней и сеток.

«Двухскатная железобетонная балка»

  • На стадии обжатия в двускатных балках, имеющих двутавровое сечение, могут возникнуть в верхней полке начальные трещины. В связи с этим такие стропильные железобетонные балки также целесообразно армировать в верхней части ригеля конструктивной напрягаемой арматурой.
    Постановка такой арматуры способствует уменьшению эксцентриситета усилия обжатия и, соответственно, уменьшению в верхней полке растягивающих напряжений.
  • Расчетная схема ригелей для покрытий принимается как свободно опертая балка на двух опорах. Учитывая детали опирания на колонны балки, принимается расчетный пролет. Нагрузка на балки от снега и собственного веса покрытия передается на опоры в виде сосредоточенных сил посредством ребер панелей.
    В случае пяти и более сосредоточенных сил фактическая нагрузка заменяется равномерно распределенной эквивалентной. Нагрузки от подвесных грузов, подвесного транспорта и фонаря учитывают как сосредоточенные.
  • Расчет стойкости к возникновению трещин и прогибов, подбор поперечной и продольной арматуры выполняется как для простого изгибаемого элемента прямоугольного, двутаврового или таврового профиля для всех стадий работы конструкции.
    Необходимо при этом учитывать, что опасное нормальнее сечение в двускатных балках расположено не в середине пролета, а отстоит на 0,35-0,4L от опоры.
  • При воздействии равномерно распределенной нагрузки, при уклоне верхней полки равном 1:12, месторасположение опасного нормального сечения находится на расстоянии 0,37L от опоры.
  • В балках с параболическим криволинейным и параллельными очертаниями верхнего пояса нормальное расчетное сечение расположено при равномерно распределенной нагрузке посередине пролета.

Балки из бруса

«Виды балок из бруса»

Стропила из клееного бруса, или клееная балка, являются технологичным современным строительным материалом, созданным с использованием передовых технологий. Широкое распространение клееные стропила получили в США и Европе, благодаря высоким эксплуатационным качествам.

К примеру, в США приблизительно половина межэтажных перекрытий монтируется с применением конструкционного клееного бруса. Этот показатель в странах Евросоюза составляет примерно треть. В несущих конструкциях также применяется конструкционный брус.

Наиболее прочной на изгиб балкой является брус, имеющий соотношение сторон 7:5.

Круглое бревно способно выдержать большую нагрузку, чем брус, который вытесан из него, однако оно обладает меньшей прочностью на изгиб. Зачастую балки прогибаются под давлением на них веса людей, мебели, пола, засыпки. В основном прогиб зависит не от ширины, а от высоты балки.

Соединение двух одинаковых брусов шпонками и болтами, позволяет такой конструкции выдержать груз в 2 раза больший, чем эти оба бруса, которые будут просто уложены рядом. Но свой предел есть и в уменьшении ширины. Если стропила клееные будут чересчур тонкими, они могут изогнуться в сторону.

Совет!
Балки для чердачных и междуэтажных перекрытий должны иметь толщину не меньше 1/24 ее длины.

«Таблица выбора марки используемых балок»

Подстропильные балки

Балки подстропильные, которые используют в покрытиях с балочными конструкциями стропил, и подстропильные ферм

krovlyakryshi.ru

Опирание стропил на балки перекрытия с выносом

Домашний уют

Способы крепления стропил к балкам перекрытия

20 сентября 2017

Крепление стропил к балкам перекрытия осуществляется при возведении мансардных крыш с незначительным весом. Узлы крепления получаются максимально надежными, если правильно выбрать вариант монтажа и следовать технологии.

Особенности стропильной системы

При проектировании конструкции крыши необходимо выбрать подходящий вариант для стропильной системы. Среди прочих следует выделить наслонные и висячие стропила. Для легких крыш внушительной площади обычно используются фермы висячего типа. Для них в качестве опоры выступают стены.

Более основательной и сложной является система с наслонными стропилами. В них стропильные ноги обладают дополнительными точками опоры. При возведении крыши стропильная система опирается на мауэрлат, который представляет собой конструкцию на продольных стенах или установленную по периметру дома. Этот вариант крепления стропил к балкам перекрытия используется в том случае, если дом возводится из блоков или кирпича.

Если по верху стен располагается бетонная монолитная балка или стены выполнены из бревна или бруса, то крыша опирается на горизонтальную балку, а не на мауэрлат. Балки в этом случае перекрывают коробку постройки в поперечном направлении. Наиболее простым вариантом устройства легкой мансардной крыши является кровельный каркас, который опирается на балки.

В процессе проектирования необходимо рассчитать стропильные ноги и толщину балок, учитывая нагрузки на кровельную систему. При монтаже необходимо обеспечить опирание стропил на балки. Крепление стропил к балкам перекрытия без мауэрлата может осуществляться лишь в том случае, когда стены постройки смогут выдержать внушительные точечные нагрузки.

В каких случаях стропильная система опирается на балки перекрытия

Если для висячих стропил балки перекрытия выполняют роль опоры, то система создает высокие нагрузки на строительные конструкции. Такой подход актуален при возведении деревянных домов, ведь брус или бревна, ориентированные горизонтально, обеспечивают равномерное распределение нагрузки. А вот в случае с кирпичными стенами нераспределенное давление может быть разрушительным, что особенно верно для тех мест, где находятся балки перекрытия, в этом случае край стены крошится.

Для рассредоточения давления мауэрлат укладывается на гребень стены. Его изготавливают из толстого бруса квадратного сечения со стороной 150 мм. А вот когда осуществляется крепление стропил к балкам перекрытия, то под тяжестью кровли стены не будут разрушаться, ведь мауэрлат станет выполнять роль разгрузочного элемента. Для того чтобы обезопасить блочные или кирпичные стены, когда на них оказываются высокие нагрузки, в их верхней части следует выполнить армированный пояс из бетона.

Видео по теме

Принципы крепления

На сегодняшний день стропила к балкам перекрытия могут крепиться одним из нескольких способов. При этом нужно исключить вероятность соскальзывания стропил с опоры. Использовать для этого необходимо соединения с шипами и пазами, которые подготавливаются в обоих элементах.

Альтернативным решением выступает металлический крепёж. Крепление стропил к балкам перекрытия может проводиться с помощью болтов. В этом случае комплект состоит из гайки, болта и шайбы. На конце балки, которая выступает с тыльной стороны, необходимо сформировать треугольный вырез. Его гипотенуза должна быть расположена под углом, который соответствует наклону стропил. Нижняя часть стропильной ноги запиливается под тем же углом.

Когда стропило будет установлено на балку, его необходимо укрепить гвоздями, а после высверлить сквозное отверстие, которое будет располагаться перпендикулярно стропильной ноге. Отверстия необходимы для болтов, их нужно расположить снизу и пропустить через вырез, который находится в балке.

Шайба надевается на болт, а с помощью гайки можно будет закрепить узел. Деревянные элементы ослабляются со временем, если крепление стропил к балкам перекрытия односкатной крыши осуществляется с помощью сквозных отверстий. По этой причине наиболее распространены соединения шипом, упором и зубом.

Рассматривая варианты крепления, вы должны отметить, что конфигурация будет зависеть от угла наклона скатов. Если скат является крутым, то он будет испытывать пониженную снеговую нагрузку, в этом случае достаточно использовать крепление с одинарным зубом. Двойное применяется при монтаже кровли, если угол наклона меньше 35 °. Этот вид крепления позволяет увеличить площадь опоры и обеспечить высокую прочность узла.

Крепление стропил к балкам перекрытия, фото которого вы отыщете в статье, может осуществляться методом врубки. В этом случае речь идёт об ординарном зубе, который выполняется с вырезом шипа, что исключает боковой сдвиг под нагрузкой. Под шип необходимо предусмотреть гнездо, которое располагается в балке. Для того чтобы не ослабить ее, глубину гнезда необходимо рассчитать с учетом толщины балки, первая составит от 1/3 до 1/4 последней.

Отступив от края балки перекрытия 25 см, необходимо сделать вырез, чтобы исключить сколы. Двойной зуб дополняется парой шипов, замочным соединением и упором с шипом. Последний может быть ещё и без шипа. У обоих зубов глубина врезки должна быть одинаковой, но можно при необходимости использовать врезку на разную глубину. В данном случае речь идет о том случае, когда первый зуб дополняется шипом. Рубка осуществляется на треть толщины опорной балки. Второй зуб при этом врубается наполовину.

Дополнительные рекомендации по креплению

Рассматривая способы крепления стропил к балкам перекрытия, вы должны учесть, что пазы не могут удерживать стропильные ноги, на которые оказывается нагрузка. Помимо врубки, с помощью металлического крепежа необходимо зафиксировать соединительный узел. Если речь идет о неподвижных соединениях, то гвозди должны быть вбиты под углом. Можно применить металлические накладки или соединения в виде хомутов. Крепление стропил к балкам перекрытия двухскатной крыши при любой технологии дополняется кованой проволокой, которая укрепляет соединение и фиксируется на анкере. Последний монтируется в стену.

Как обеспечить надежность соединения

Стропила с балкой будут надежно соединены, если вы используете качественный крепёж. Это должны быть стальные элементы с антикоррозионной обработкой, в основе которых лежит прочный материал. Запилы и врубки следует выполнять максимально аккуратно, при этом не стоит используются прокладки и вкладыши, которые снижают прочность узла, а со временем деформируются или вылетают. Важно использовать шаблоны, если есть необходимость сделать врубку или запил. В процессе работы используется стропильный крепеж.

Крепление стропил к срубу

Система стропил на сруб устанавливается по определенному алгоритму. Это обусловлено множеством факторов. Во-первых, строение из древесины обладает своими геометрическими размерами, которые могут изменяться в процессе усадки. Во-вторых, на крепление может повлиять влажность воздуха. Обязательно нужно проверить на горизонтальность последний венец, чтобы стропила легли правильно, а передача нагрузки на конструкцию была равномерной.

Места установки стропил необходимо разметить. Если фронтоны изготавливаются из бруса и бревен или брусьев, то на них будет опираться коньковая балка, в этом случае технология крепления стропил будет отличаться от жёсткой фиксации, где используются металлические уголки или врубки.

Как избежать ошибки

Фронтоны в процессе усадки будут изменять свои первоначальные размеры, уменьшаясь по высоте на 15 см. Поэтому жесткое крепление стропил к балкам перекрытия гвоздем станет причиной деформации стропильных ног. В результате во всей кровле образуются щели. Для того чтобы исключить такие проблемы, при установке стропил используют скользящие крепления.

Необходимость обеспечения нахлеста при болтовом соединении

Если вы всё ещё не решили, по какой технологии устанавливать стропила, следует учесть, что соединение ног в коньковой части делается подвижным, ведь угол при усадке фронтонов должен изменяться. Стропильные ноги фиксируются с нахлестом, а использовать для этого необходимо болтовое соединение.

В качестве альтернативного решения выступает использование монтажных металлических пластин, при этом важно обеспечить зазор и расположить элементы встык. Стропильные ноги снизу фиксируются с помощью паза, который выполняется в верхнем венце. Стропило должно устанавливаться со свесом, а его величина будет определяться в процессе проектирования. При необходимости крепление стропил мансарды к балкам перекрытия осуществляется таким образом, чтобы элемент располагался ребром на бревне, паз при этом не требуется. Может применяться вариант, когда местом крепления выступает горизонтальный брус перекрытия.

Для справки

В процессе возведения крыши необходимо обращать внимание на все мелочи. От этого, как и от качества используемых материалов, будет зависеть долговечность и прочность строения. Например, при фиксации стропил к балкам перекрытия, что встречается довольно редко, необходимо соблюдать технологию. Такой подход актуален и для деревянных, блочных и кирпичных домов. В том числе и тех, что возведены из пеноблоков.

В каждом из этих случаев нужно соблюдать свои особенности монтажа. Например, если стропила крепятся в случае с двускатной крышей к балкам перекрытия, то конструкция получается достаточно прочной. Точечная нагрузка при этом возрастает, но на прочность стен это не оказывает никакого влияния. Всё объясняется одним обстоятельством: при строительстве используются длинные брусья, а балка перекрытия оказывает давление на них, как и стропила. В результате удаётся добиться равномерного распределения нагрузки по всей стене.

Домашний уют
Крепление к стене трубы. Способы крепления. Хомуты, кронштейны, скобы

При необходимости прокладки коммуникаций в общественных и жилых постройках важным моментом является крепление к стене трубы. В зависимости от того, какие изделия используются, могут применяться разные виды креплений.

Сборка деревянного скелета: способы крепления стропил

Дом и семья
Загадка про цветок — источник вдохновения и способ приобщить ребенка к прекрасному

Очаровательные дары природы — цветы. Они восхищают всех — от мала до велика. Поэтому загадка про цветок указывает на самые яркие его детали, которые отличают его от других. Разные стихи-вопросы помогут легко это…

Домашний уют
Крепление унитаза к полу: варианты, инструкция по монтажу, инструменты и материалы

Современное жилье просто невозможно представить без такого сантехнического оборудования, как унитаз. Как и любому бытовому предмету, ему свойственно стареть и выходить из строя, поэтому рано или поздно каждый домовлад…

Домашний уют
Крепление для полотенцесушителя. Нержавеющий крепеж. Способы крепления полотенцесушителя

Полотенцесушитель – важный элемент ванной комнаты. Он не только служит для сушки белья, но и формирует комфортный микроклимат, который препятствует появлению сырости и плесени. Один из важных моментов при монтаж…

Домашний уют
Крепление мауэрлата к газобетону с помощью армопояса и без него

Крепление мауэрлата к газобетону или пенобетону, как правило, производится при помощи армирующего пояса, находящегося в верхней части стеновых конструкций. Именно он становится опорой для мауэрлата и обеспечивает боль…

Домашний уют
Римская штора как крепится? Способы крепления

Одним из главных аксессуаров при создании гармоничного интерьера являются правильные портьеры на окна. Вроде бы это не столь важная деталь, однако порой шторы могут до неузнаваемости изменить не только одну комнату, н…

Домашний уют
Подшивка крыши: материалы, способы крепления, инструменты

Далеко не все конструкционные элементы дома в обязательном порядке требуют дополнительного оформления с целью придания эстетической привлекательности. Система поддержания кровельного покрытия в зависимости от техничес…

Домашний уют
Потолок из вагонки: виды вагонки и способы крепления

Несмотря на то что в последнее время на рынке строительных материалов появилось множество вариантов внутренней отделки потолка, вагонка не теряет своей популярности и остается одним из лучших решений для внутренней об…

Домашний уют
Как сделать крепление телевизора к стене своими руками?

Современные телевизоры окончательно перестали устанавливать на корпусную мебель, теперь этот предмет интерьера переметнулся в царство отделки и декора. В качестве причины выступают конструктивные особенности данных ус…

Домашний уют
Крепление пеноплекса к пеноплексу и к другим поверхностям

Пеноплекс — это инновационный теплоизоляционный материал. Он не обладает гигроскопичностью, устойчив к различным температурам, огню и климатическим воздействиям. Утепляющий материал используется и как звукоизоля…

Стропильные балки. Их изготовляют односкатными, двускатными и с параллельными поясами (рис. 55).

Односкатные балки (рис. 55, а) применяют в покрытиях одноэтажных промышленных зданий пролетом 6—12 м, с шагом колонн 6 м и наружным водостоком. Двускатные балки (рис. 55, б) используют в покрытиях одноэтажных промышленных зданий при пролетах 6—18 м, шаге колонн 6 и 12 м с наружным и внутренним водостоком.

Балки с параллельными поясами (рис. 55, в) применяют в покрытиях промышленных зданий с плоской кровлей при пролетах 12 и 18ми шаге колонн 6 и 12 м. Стропильные балки имеют тавровое или двутавровое сечение. В целях уменьшения массы балок и пропуска коммуникаций в их стенках устраивают отверстия различного очертания. Одно- и двускатные балки можно собирать из отдельных блоков с последующим натяжением пропущенной через них арматуры.

Балки устанавливают на железобетонные колонны или на несущие стены с устройством железобетонных подушек, а балки пролетом 18 м также на подстропильные балки. К колоннам балки покрытия прикрепляют анкерными болтами, выпущенными из колонн и проходящими через опорный лист, приваренный к закладной детали балки. Опорный лист балки прикрепляют к листу, заложенному в колонну.

В продольных температурных швах одну из балок устанавливают на катковую опору.

Балки изготовляют из бетона марок 300, 400 и 500, рабочую арматуру — из высокопрочной проволоки класса Вр-П или стержней из стали класса A-IV и А-Шв.

Рис. 55. Железобетонные балки: а — односкатные; б — двускатные; в — с параллельными поясами

Стропильные фермы— конструкции, состоящие из отдельных соединенных между собой стержней, образующих каркас.

Стержни фермы, расположенные по ее верхнему контуру, составляют верхний пояс, а по нижнему контуру — нижний пояс. Вертикальные стержни фермы называют стойками, наклонные — расколами. Стойки и раскосы, расположенные между верхними и нижними поясами, образуют решетку фермы, а точки (места), в которых сходятся концы стоек и раскосов,— узлы фермы. Участок между двумя соседними узлами называется панелью.

В зависимости от очертания верхнего пояса фермы делят на сегментные, с параллельными поясами и др. (рис. 56).

Как закрепить стропила на балках перекрытия

Железобетонные фермы могут быть цельными или составными. Составные фермы выполняют из двух полуферм или нескольких блоков.

Рис. 56. Железобетонные предварительно напряженные Стропильные фермы: а — сегментная ферма; б — ферма с параллельными поясами

Их применяют в скатных и плоских покрытиях одноэтажных промышленных зданий пролетом 18 м и более. Устанавливают стропильные фермы на железобетонные колонны или подстропильные фермы. Для крепления ферм к колоннам (подстропильным фермам), а также к фермам плит покрытия, рам фонаря, связей в них предусмотрены соответствующие стальные закладные детали.

Фермы выполняют с предварительным напряжением нижнего пояса и растянутых раскосов (в фермах с параллельными поясами).

Изготовляют фермы из бетона марок 300—500, рабочую арматуру. — из высокопрочной проволоки Вр-Н и стержней из стали класса A-IV
и др.

Подстропильные фермы и балки применяют в средних рядах зданий для опирания ферм или балок покрытия в тех случаях, когда их шаг составляет 6 м, а шаг колонн средних рядов — 12 м.

Подстропильные фермы (балки) устанавливают вдоль здания непосредственно на колонны, с которыми их скрепляют путем сварки закладных деталей. Все фермы (балки) имеют одинаковый пролет 12 м, кроме ферм, устанавливаемых в торцах здания и у поперечных температурных швов, пролет которых составляет 11, 5 м (в соответствии с расположением колонн). По концам и посредине (в нижнем узле) подстропильных ферм (балок) предусмотрены площадки для опирания стропильных ферм (балок). В площадках имеются закладные листы с приваренными к ним анкерными болтами.

Фермы (балки) изготовляют с предварительным напряжением нижнего пояса из бетона марок 400 и 500. Основная (напрягаемая) арматура — из высокопрочной проволоки класса Вр-11 и стали класса А-1У и др.

Рис. 57. Подстропильные железобетонные предварительно напряженные конструкции: а — балка; б — ферма; в—деталь опиравши ферм покрытия на подстропильную ферму; 1 — подстропильная ферма; 2 — стропильные фермы; 3 — плиты покрытия; 4— закладные детали для крепления ферм; 5 — то же, для крепления плит

Дата добавления: 2015-04-24; Просмотров: 3885; Нарушение авторских прав?;

Читайте также:

Крепление стропил к балкам перекрытия

1. Я, как понимаю, прогиб балки под собственным весом (все-таки вес балки при равновесной влажности порядка 85 кг. на пролете, а влажная и того более…) входит в те самые 2,8см. положенных по СНиП, и вес балки уже учелся при сборе расчетной нагрузки? 

2. Если после установки сырой балки подпереть ее снизу (уменьшив этим прогиб), то после высыхания в таком положении (в течение всего лета) прочностные характеристики древесины должны увеличиться, и прогиб будет меньше? 

3. Или, все-таки такое сечение –перезаклад (т.к. из опыта, в жизни все гораздо проще ?)?.

Хочется разобраться в текущем процессе, но в сопромате не силен. Считал, подставляя данные в Вашей статье.

С уважением, Сергей.

23-09-2015: Сергей

В предыдущем посте Е = 6х10 в 8 степени.

С уважением.

23-09-2015: Доктор Лом

Давайте так:

1. Если при расчете прогиба вы учитывали собственный вес балки, то и прогиб от собственного веса учтен. Более того, вы можете отдельно определить прогиб от собственного веса, подставив в формулу вес погонного метра балки.

2. Если вы сделаете подпорку, то после ее демонтажа прочностные свойства не увеличатся (модуль упругости — это не прочностная характеристика). Однако, если вы сделаете подпорку так, чтобы балка имела обратный прогиб 3-5 см, проще говоря, представляла собой арку с достаточно большим радиусом кривизны. И в таком положении ваша балка наберет проектную влажность, то после демонтажа подпорки балка станет прямолинейной или даже останется обратный прогиб. Тут все будет зависеть от того, насколько правильно вы определили нагрузку на перекрытие.

3. 250 кг/м^2 — это достаточно большая нагрузка, как для неэксплуатируемого чердака, но если у вас на чердаке будет храниться старая мебель, металлопрокат и прочие тяжелые вещи, то нагрузка может быть и больше.

И еще, в жизни все гораздо сложнее, чем в теории. Теория не учитывает, что древесина со временем может сгнить, быть изъеденной различными насекомыми и прочие пороки древесины.

06-10-2015: Сергей

Огромное спасибо за своевременный ответ, он и Ваша статья мне очень помогли разобраться самому в ситуации, т.е не слепо доверяться другому мнению (к тому-же еще основанному наверняка не на расчетах), а осознанно перебрать возможные варианты (отвечаю с опозданием – был в отъезде). 

Просчитал все возможные сечения для своих условий – при уменьшении шага балок до 600 мм. подошло бы сечение балки 120х220 мм. (высота не менее), но оказалось, что у нас возможно купить по максимальной высоте только брус 100х200 (да и то как заказная позиция), который даже в сухом состоянии по прогибу на пределе.

В связи с этим, попытаюсь у Вас спросить… Два пролета: 5,5 и 3,6м., между ними средняя несущая. Если брус 100х200мм. со стороны малого пролета выпустить не обрезая (получится консольный вылет за среднюю несущую порядка 1,85м.), и жестко скрепить этот вылет с брусом на пролете 5,5м. увеличит ли это жесткость перекрытия на большом пролете, и на сколько это существенно? Может, существуют какие подводные камни в работе подобного соединения? 

Виноват, спрашиваю Вас в формате форума, несколько абстрактно, но для меня сейчас важно найти направление, с чего начать, вариант решения, а дальше уже поглубже… 

С уважением, Сергей.

07-10-2015: Доктор Лом

На мой взгляд при наличии балок с заданными параметрами сечения более простым и надежным было бы их использование с разным шагом в зависимости от длины пролета. Т.е. достаточно решить обратную задачу (см. ссылку в конце статьи) и тогда можно при пролете 5.5 использовать балки с шагом 0.5 м (или сколько там получится по расчету), а при пролете 3.5 м с шагом 1 м.

Но это не более чем мое мнение, вы задали вопрос и я на него отвечу.

Если вам удастся надежно сплотить две балки (при этом длина сплачиваемого участка в 1.85 м может быть и чрезмерной), то вы получите уже не две однопролетных балки, а одну двухпролетную с разными длинами пролетов. При этом величина прогиба в длинном пролете в зависимости от прилагаемых нагрузок может уменьшиться в 1.5-2 раза даже при той же жесткости. Расчетную схему вы можете посмотреть в статье "Расчетные схемы для статически неопределимых балок".

Но даже если не учитывать совместную работу сплоченных балок, то все равно у вас будут две балки: короткая консольная, при этом нагрузка на консоль будет в 2 раза меньше, чем в пролете, и длинная, нагрузка на которую в месте сплочения будет в 2 раза меньше. Таким образом прогиб длинной балки все равно уменьшится.

Примерно так.

08-10-2015: Сергей

Спасибо за ответ, основное для себя понял. 

Несущей способности перекрытия с моими параметрами хватает, тут основное – идет борьба за уменьшение прогиба перекрытия при имеющемся брусе, как бы сказать, не совсем обеспечивающем уменьшение оного… Был бы брус высотой 22-25см. – и было бы мне счастье, и не ломал бы голову дальше. Но, к сожалению, своих лесопилок нет, политика продавцов – везут только быстро продаваемые позиции, на заказные малые партии – отказ… 

Огромное спасибо, Вы подтвердили жизнеспособность варианта скрепления балок для увеличения жесткости перекрытия на проблемном пролете. Для меня это уже ближе к выходу из положения. Минуса вижу только: продуваемость между балками, конденсат на металлических болтах в слое утеплителя, неудобство при подтяжке болтов, но это уже к математике не относится, буду прорабатывать вопрос далее…

Насчет разного шага на разных пролетах тоже так планировал (приятно щекотнуло свое эго, что мнение знающего человека совпало с моим 🙂 ). Это планирую, как вариант, но, возможно, придется пойти на перезаклад (будет одинаковый шаг) в угоду жесткости конструкции.

Еще раз благодарю, у Вас ответы находятся гораздо быстрей, чем на форумах, да еще и возможно подкрепить расчетами. А понял сам – это уверенность в дальнейшем.

Опора стропил: на балки перекрытия или на мауэрлат?

Очень жаль, что не стало Вашего форума, иногда бывает нужно чертеж прикрепить…

С уважением, Сергей.

08-10-2015: Доктор Лом

Сергей, если нужно добавить чертеж, то сейчас имеется множество бесплатных сервисов для хранения картинок, достаточно загрузить чертеж туда, а здесь указать адрес страницы. Ну и на крайний случай есть почта, туда тоже можете присылать картинки.сте сплочения будет в 2 раза меньше. Таким образом прогиб длинной балки все равно уменьшится.

Примерно так.

astgift.ru

Балки стропильные и подстропильные — несущие конструкции

Приветствую вас на сайте SoproMats.ru, меня зовут Алексей Мартынов, я являюсь инженером-конструктором железобетонных конструкций, а также одним из авторов данного проекта. В этой статье расскажу о стропильных и подстропильных балках, об их назначении, монтаже, особенностях расчета, маркировке, хранении и транспортировке железобетонных стропильных элементов.

Немаловажной составляющей в обеспечении общей пространственной жесткости любого сооружения, является совокупность несущих деталей покрытия. При возведении промышленных корпусов с применением сборного железобетона данная часть несущей системы, в большинстве случаев, состоит из стропильных и подстропильных конструкций. От их прочности и устойчивости, зависит надежность всего каркаса.

На эти составляющие элементы пространственного основания здания оказывают воздействие различные нагрузки. Среди таких сил воздействия можно отметить основные: это сила тяжести атмосферных осадков, собственный вес составляющих элементов, вес элементов покрытия (ребристых плит), вес кровли, утеплителя, выравнивающих стяжек. Кроме того, данная система несет на себе: нагрузку от подвесного грузоподъемного оборудования, нагрузку от проведенных по данным конструкциям внутрицеховых инженерных коммуникаций (воздуховоды приточно-вытяжной вентиляции и аспирации, электросиловых кабельных трасс, элементов освещения внутреннего пространства здания, магистралей ВВД и проч.).

Отличительные особенности балок

Балки подстропильные – воспринимают и рассредоточивают на всю протяженность своей длины, нагрузку от смонтированных на нее стропильных деталей.

Балки стропильные — монтируется на подстропильную систему. Стропильная балка покрывает пролет между подстропильными и служит основанием для деталей перекрытия.

Подстропильные балки монтируются, своими опорными зонами, на опорные площадки вертикальных несущих элементов, закрепляются на сварку к закладным этих площадок.

После монтажа все сварные соединения покрываются грунтовкой на 2 раза и зачеканиваются цементным раствором.

Железобетонные элементы

Железобетонные элементы каркаса стропильной и подстропильной системы изготавливаются унифицированных размеров на заводах ЖБИ, с применением предварительно-напряженного или обычного арматурного пояса. Для усиления сопротивления изгибающему моменту подобные элементы армируются следующими видами арматуры:

  • арматурные стержни повышенной прочности с периодическим сечением;
  • проволочные витые пучки из особо прочной проволоки;
  • арматурные сетки;
  • струнная арматура.

Все армирующие стержни, сетки и каркасы располагаются в теле бетона с обязательным соблюдением необходимой величины защитного слоя.

Применяемые при возведении пространственных каркасов однопролетных и многопролетных промышленных и гражданских корпусов, составляющие стропильной и подстропильной системы, должны обладать необходимой расчетной прочностью и устойчивостью. Немаловажны и такие характеристики, данных железобетонных составляющих каркаса, как высокая огнестойкость и долговечность.

  • В зависимости от области применения и скатности, выделяют следующие виды изделий:
  • С параллельными поясами. Применяется при возведении однопролетных и многопролетных зданий с плоской кровлей.
  • Односкатная. Используются при монтаже каркасов однопролетных зданий с уклоном кровли в одну сторону, либо многопролетных зданий с организованным внутренним водостоком;
  • Трапециевидная двускатная. Данный вид имеет разнонаправленные уклоны верхнего пояса. Применяется при строительстве однопролетных зданий с двускатной кровлей либо многопролетных сооружений с организованным внутренним водостоком;
  • С поясами (как верхним, так и нижним), криволинейные или ломаные формы.

По форме поперечного сечения данные изделия можно разделить на следующие виды: V-образные, таврового сечения, двутаврового сечения, коробчатого сечения и решетчатые.

Балки таврового и двутаврового сечений применяют для 6, 9,12 и 18-метровых пролетов. Решетчатые — для пролетов корпусов в 12, 18 и 24 метров. Эти сборные железобетонные конструкции выполняются в унифицированных размерах, и предназначены для устройства крупных большепролетных сооружений и используются для пролетов, на которые воздействуют большие нагрузки. Примером могут послужить пролеты для погрузочно-разгрузочных терминалов, крытых площадок складирования или производственных цехов.

Все описанные выше ЖБК имеют строповочные отверстия, предназначенные для захвата и подъема деталей при их монтаже или транспортировке.

Некоторые особенности расчета систем каркаса

Вес конструкций кровли и плит покрытия, а также нагрузка от атмосферных осадков передаются на систему через опорные части плит покрытия в виде сосредоточенного приложения вектора силы. При количестве таких точек приложения сил, на расчетный пролет, более четырех, характер данной нагрузки принимается равномерно распределенной. Нагрузки от веса подвесных грузоподъемных механизмов и веса проложенных инженерных коммуникаций, в целях расчета, принимаются воздействующими на балку сосредоточенно.

Класс бетона по прочности, применяемый при заливке изделий, в диапазоне классов В25…В40.

Маркировка ЖБ несущих элементов покрытия

В соответствии с государственными стандартами, сборные железобетонные части несущего каркаса покрытий, должны маркироваться и иметь следующие буквенные обозначения: БСП, БСО, БСД, БП и цифровые коды. Цифровые коды содержат информацию о типоразмерах поперечного сечения изделия и длина его расчетного пролета. Кроме того, цифровые индексы обозначают:

  • категорийность изделия по нагрузочной способности;
  • класс и вид примененной арматуры;
  • марку бетона.

Кроме того, различные цифровые индексы используются для классификации изделий по вспомогательным параметрам, таких как — конструктивные отличия, особенности, с точки зрения условий работы данного изделия и т. д.

Заводы ЖБИ и ЖБК выпускают подобные составляющие из железобетона наиболее распространенных и традиционных видов и унифицированных типоразмеров. Но, бывают ситуации, когда, в силу конструктивных особенностей или нестандартных размеров, просто необходимо изготовить деталь несущей системы в построечных условиях или в условиях производственной базы. На изготовленную собственными силами конструкцию составляется паспорт изделия с присвоением марки по ГОСТ 20372–90.

Хранение и транспортировка

При транспортировке от места изготовления на строительную площадку и складировании на площадках хранения детали должны быть установлены в рабочем положении на подкладки (в основном деревянные), в соответствии со схемами, приведенными в рабочих чертежах и паспортах на эти детали. Складирование и погрузку на транспорт необходимо производить с соблюдением дистанции, между рядами, для сохранения возможности беспрепятственного захвата каждой детали погрузочно-разгрузочными устройствами при дальнейшем перемещении. Размеры подкладок, минимум, 40х150 мм (толщина, ширина), длина подкладок должна быть на 100 мм больше ширины опорной части балки.

Подъем балок осуществляют с помощью специальных траверс с захватом за монтажные отверстия и петли.

sopromats.ru

Стропильные балки железобетонные и деревянные: монтаж и усиление

Все скатные крыши имеют свою стропильную систему. Уклон скатов выбирается исходя из климатических условий  данного региона, желания застройщика иметь мансардное помещение, вида кровельного покрытия и прочих факторов.

Использование готовых  стропильных балок вместо стропильной системы, изготавливаемой на месте,  часто ускоряет весь процесс возведения здания. К тому же стропильные балки решают проблему больших пролетов, когда нет возможности использовать стропильные ноги , без риска нарушить прочность конструкции крыши.

Конструкция  и виды стропильных балок

Стропильные балки, как и все элементы стропильной системы,  могут изготавливаться из дерева, металла и железобетона. Но если деревянные балки можно изготовить непосредственно на месте, то железобетонные и металлические только в заводских условиях. В зависимости от профиля балки подразделяются на:

  • односкатные с верхним и нижним поясами, расположенными параллельно друг другу;
  • балки  трапециевидные двускатные;
  • с верхним поясом ломаного или криволинейного вида.

Стропильные балки не что иное, как разновидность ферм. Они используются , когда нужно перекрыть большие пространства  здания, без внутренних несущих стен или других опорных элементов.

А — балка двускатная решетчатая, Б — стропильная балка с горизонтальными поясами

Состоят стропильные балки из  верхнего и нижнего   бруса, которые называются верхним и нижним поясом,  соединенных системой вертикальных стоек и подкосов, расположенных под разными углами. Конкретное расположение стоек, подкосов, расстояние между верхним и нижним поясом определяется  при проектировании здания специалистами проектировщиками. Для правильного расчета во внимание берется функциональность балок, общие нагрузки, которые зависят от многих  факторов.

Односкатные балки используются, как правило, для устройства односкатных крыш жилых и промышленных зданий (пристройки, гаражи и т. п.). Стропильные балки опираются на мауэрлаты и подстропильные балки, называемые прогонами.

Материалы для изготовления подстропильных ферм

Железобетонные стропильные балки используются для перекрытия пролетов разной длины, но не более 24 метров. Пролеты длиной больше 24 м перекрываются железобетонными фермами, имеющими решетчатую конструкцию.

Чаще всего такие пролеты имеют промышленные здания и сооружения, гражданские.  По железобетонным балкам могут устраиваться рельсовые пути для движения мостовых кранов, кран-балок, поэтому их расчет должен вестись только инженерами специалистами. Кроме промышленных и гражданских сооружений железобетонные фермы используются для строительства железнодорожных и автомобильных мостов, пешеходных виадуков и пр.

Короткие балки длиной до 6 м применяются для устройства покрытий пристроек, 12-метровые балки используются как ригели для последующего монтажа по ним плит покрытий или перекрытий.

Железобетонные балки имеют большой вес и для их монтажа необходимо использовать подъемную технику (автокраны, краны башенные).

Деревянные стропильные балки и фермы изготавливаются  из цельного дерева, но могут быть из клееной древесины, которая мало в чем уступает по прочности цельному дереву.

В двутавровых балках по новым технологиям в качестве поперечных и угловых стоек используется сплошные листы прессованных древесных материалов. Деревянные стропильные фермы опираются на несущие стены, передавая им нагрузки от веса кровли, свой собственный вес и вес снегового покрова.

Деревянные фермы представляют собой треугольные конструкции, в которых все внутренние элементы  жестко связанные  между собой системой подкосов, распорок, ригелей. В заводских условиях строительные деревянные фермы выпускаются скрепленные  металлическими  гвоздевыми пластинами   пластинами, которые устанавливаются с двух сторон на узле соединения деталей  стропильной фермы.

Стропильные и подстропильные балки и фермы могут соединяться способом «паз – шип» или с применением скоб и  гвоздей. Но по мере высыхания  дерева такие соединения снижают прочность конструкций. Поэтому часто в стропильных  фермах  и балках применяют болтовое соединение, хотя и это соединение может несколько ослабить стропильные конструкции.

Для перекрытия пролетов длиной до 9 метров используются двутавровые балки, изготовленные по новым технологиям.

На деревянные стены потолочные балки укладываются  с помощью врубок, устраиваемых на  верхнем венце. Рекомендуется  делать  глухую врубку, чтобы торец балки был скрыт от воздействия атмосферных осадков. Размер и  шаг, с которым располагаются балки, рассчитываются исходя из предполагаемых нагрузок на потолок дома.

При монтаже стропильных балок соблюдается минимальный размер шага  -0,5 м. После этого начинают установку стропильных ферм, которые могут собираться на земле или непосредственно на крыше.

На земле собирают ферму в том случае, когда её размеры  дают возможность нескольким рабочим поднять ферму на крышу без применения механизмов. Стропильные фермы, изготавливаемые из деревянных элементов большого сечения и размеров, собирают обычно на крыше. Такие тяжелые конструкции можно собирать и на земле, если существует возможность поднятия их на высоту крыши краном.

Сборка стропильных ферм на земле

Прежде чем начать сборку ферм, необходимо изготовить шаблон, по которому будут собираться все фермы. Это делается в том случае, когда крыша имеет правильные геометрические размеры. Из двух досок, соединенных на одном конце гвоздем, получаем конструкцию, напоминающую ножницы. Далее  эти ножницы ставим на мауэрлат, таким образом, чтобы получить требуемый угол скатов крыши.

 Получившийся угол нужно зафиксировать, прибив поперечную перекладину. Получившийся шаблон устанавливаем на потолочные балки или на мауэрлат, и отмечаем карандашом места, где нужно сделать запил.

Шаблон проще изготавливать из доски сечением 20х100мм, перекладину для надежности закрепляют саморезами.

  • Для изготовления стропил берется доска сечением 50х150мм из древесины хвойных пород, высушенной до уровня влажности не более 20%.
  • Приложив шаблон к стропильным ногам, делается стропильная ферма нужных размеров и с готовыми  запилами.
  • Сделанные две фермы поднимают на крышу и устанавливают  на торцах дома, строго выверяя по вертикали. Для этого используют отвес или строительный уровень. Закрепляют  их временными подкосами, которые соединяют фермы с потолочными балками, или мауэрлатом.
  • После этого между крайними стропильными фермами натягивается шнур, по которому будут устанавливаться все остальные стропильные конструкции.
  • Поперечные ригели на стропильных фермах прибивают на расстоянии 50 см от конька.
  • Промежуточные стропильные конструкции устанавливаются с шагом, выбранным для данной крыши. Если требуется усиление стропил, устанавливаются дополнительные элементы в виде подкосов, распорок, стоек.

Стропильные фермы соединяются друг с другом при помощи временных поперечных  досок. После того, как  все стропильные фермы будут установлены и выверены по горизонтали и вертикали, на них укладывают обрешетку или пароизоляцию (если того требует проект).

Также советуем посмотреть:


novakrovlya.ru

1.2.8. Стропильные односкатные балки

Для покрытий зданий со скатной или плоской кровлей пролетом 12 м при шаге колонн 6 м применяют балки постоянной высоты (рис. 6). Балки можно применять в условиях слабой и среднеагрессивной среды при увеличении защитного слоя бетона и антикоррозионном покрытии.

Рис. 6. Односкатная балка.

Стенка и полки балки армируются сварными каркасами с продольными стержнями периодического профиля из стали класса A-II и поперечными стержнями из арматурной проволоки класса Вр-I. Приопорные участки балок дополнительно армируются по периметру уширений на всю высоту балки сетками или хомутами из стали класса A-I.

Возможные варианты напрягаемой арматуры: стержневая периодического профиля из стали классов А-IV, А-V, Ат-V, Ат-VI: проволочная класса Вр-II; арматурные канаты К-7 и K-19. При сильноагрессивной среде с целью соблюдения трещиностойкости верхнюю полку также армируют напрягаемой арматурой.

Для ограничения ширины раскрытия трещин при отпуске напряженной арматуры место ее анкеровки армируется сетками, расположенными перпендикулярно напрягаемой арматуре. В верхней полке для крепления плит покрытия через каждые 1.5 или 3 м до длине балки устанавливаются металлические закладные детали. Балки крепят к колоннам анкерами и сваркой закладных деталей.

Таблица 6. Характеристика стропильных односкатных балок пролетом 12 м и расход материалов.

Пролет,

м

Размеры сечения, мм

Класс

бетона

Масса, т

Объем бетона, м3

Расход стали, кг

Высота

Ширина

Напрягаемая

Всего

полок

ребра

А-IV,

А-V

К-7

Вр-II

12

890

280

80

В-25В-45

4,5-5

1,8-20

72-178

54-159

52-132

196-408

Расчет по двум группам предельных состояний производится аналогично двухскатной балке пролетом 18 м. Отличие в том, что рас­сматривается только одно нормальное и одно наклонное сечение по первой группе, а при расчете по второй группе относительно проще определить кривизну балки.

1.2.9. Стропильные двухскатные решетчатые балки

Балки применяют для покрытий зданий при шаге колонны 6 м (рис. 7). Их используют в зданиях с фонарями и без фонарей, с мостовым или подве­сным транспортом грузоподъемностью до 5 т. Они предназначены для районов с различной снеговой нагрузкой. Уклон балок принят 1:12, сечение прямоугольное постоянной ширины, отверстия трапециевидного очертания с закругленными углами служат для пропуска коммуникации.

Армируются балки по длине шестью сварными каркасами - двумя средними и четырьмя опорными. Продольные стержни каркасов из стали класса A-III, поперечные - из проволочной арматуры класса Вр-1. В местах отверстий продольные и поперечные стержни каркасов разрезаны, отверстия охватываются по периметру стержнями, площадь поперечного сечения которых равноценна площади сечения перерезанных стержней. Возможно несколько вариантов напрягаемой арматуры: стержневая периодического профиля из стали класса А-IV, Ат-IV, А-V, Ат-V, Ат-VI; высокопрочная проволока Вр-II, канаты К-7, K-I9.

Армирование опорных зон балок и их крепление к колоннам аналогично с двухскатными балками со сплошной стенкой.

Рассчитывают балки на нагрузки - постоянную и временную (снеговую), передающиеся через ребра плит в виде сосредоточенных сил. Нагрузки от стоек фонаря, подвесного транспорта и снеговых мешков принимают как сосредоточенные силы. Усилия в сечениях балок опреде­ляют методами строительной механики или с помощью ЭВМ как для рамной конструкции. Расчет по двум группам расчетных предельных состояний выполняют для стадий эксплуатации, изготовления, монтажа и транспортирования.

Основным преимуществом балок являются простота их изготовления и малый расход стали и формы. Балки изготавливают в горизонтальном положении (плашмя). Арматуру натягивают на упоры или силовые формы механическим или электротермическим способом.

Таблица 7. Характеристика стропильных двухскатных решетчатых балок и расход материалов.

Пролет

Размеры сечения, мм

Класс бет.

Масса, т

Объем бет. м3

Расход стали, кг

высота

Ши-рина

Напрягаемая арматура

Всего

На опо-ре

В сере-дине

А-IV

К-7

Вр-II

12

890

1390

200

В35-В45

4,7-5,4

1,9-2,2

107-277

53-159

54-144

179-503

18

890

1640

240

В35-В55

8,5-12,1

3,4-4,84

661-321

200-400

179-381

397-1207

studfiles.net