Конструкция узлов стропил и ферм

20.03.2011

Конструкция узлов стропил и ферм

Конструкция узлов стропил и ферм

Рис. 1 Конструктивная схема четырехщипцовой крыши:

1 — стропило; 2 — ендова (разжелобок); 3 — обрешетка; 4 — скоба; 5 — ригель-затяжка; 6 — коньковые накладки; 7 — конек; 8 — упоры

Красота крыши и ее пространственная жесткость могут быть достигнуты при условии полной идентичности по форме стропильных ферм и узлов сопряжения. Технологически обеспечить эту идентичность в процессе возведения крыши можно «пакетной» обработкой однотипных изделий.

Для этого технологические операции производят на целой серии одинаковых деталей или используют шаблон фермы, по которому изготавливают все детали. Разметка деталей по образцу и врубка узлов — дело хлопотное и трудоемкое. Любые допущенные при этом просчеты могут привести к порче отдельных деталей или фермы в целом.

Поэтому врубку поручают специалисту, имеющему большой практический опыт. Для менее опытных строителей существует целая серия накладных металлических элементов, при помощи которых стропильная ферма собирается без особого труда и с высоким качеством сопряжения элементов.

Примером таких соединителей являются зубчатые пластины с выштампованными зубьями, которые забивают с двух сторон в узлах фермы, соединяя все сходящиеся элементы (рис. 2).

Конструкция узлов стропил и ферм

Рис. 2 Треугольная ферма с соединениями на металлических зубчатых (просечных) пластинах:

1 — стропило; 2 — пластины

В зависимости отсечения деревянных элементов и действующих в них усилий применяют пластины различных типоразмеров. Обычно таким технологическим приемом пользуются при изготовлении ферм в заводских условиях для домиков каркасно-щитовой конструкции.

В условиях строительной площадки при сопряжении деталей ферм чаще пользуются металлическими накладками с отверстиями, через которые заворачивают шурупы или забивают гвозди. При этом в каждую деталь фермы должно заворачиваться как минимум два шурупа или забиваться два гвоздя на глубину не менее 2/3 толщины деревянного бруска.

Основным недостатком стропильных ферм является тот факт, что их силовые элементы (стойки, раскосы, подкосы и т.п.) забирают значительную долю полезной площади подкрышного пространства. В этом случае большая часть чердака используется нерационально, и площадь мансардных помещений уменьшается.

Поэтому отечественные строительные технологии все больше используют зарубежный опыт сооружения крыш, у которых стропильные ноги опираются не на балки перекрытия, а на мауэрлаты, коньковые и подстропильные балки. Методика построения таких крыш приведена на рис. 3 и 4. Для домов каркасной конструкции вместо мауэрлатов используются бруски верхней обвязки.

Конструкция узлов стропил и ферм

Рис. 3 Конструкция крыши с оптимальной площадью для мансарды (детализация узлов на рис. 4):

А — узел «балка-стойка-подкосы»; Б — узел «стропильно-коньковое соединение»; В — узел «стропило-подкос-стойка»; Г — «основное стропило-коньковый брус-подкос»;
1 — металлическая накладка конькового бруса; 2 — металлическая накладка балки перекрытия и стропила

Конструкция узлов стропил и ферм

Рис. 4 Узлы конструкций крыши с оптимальной площадью для мансарды (см. рис. 3):

А — узел «балка-стойка-подкосы»; Б — стропильно-коньковое соединение; В — узел «стропило-подкос-стойка»; Г — узел «основное стропило-коньковый брус-подкос»;
1 — сквозной шип; 2 — скобы; 3 — металлическая накладка; 4 — коньковая накладка из дерева; 5 — балка; 6 — стропила; 7 — коньковый брус; 8 — стойка: 9 — подкосы

При данной технологии стропильные фермы изготавливают только для фронтонов. В этом случае подкосы, растяжки и другие элементы фермы, которые предназначены для ее усиления, располагаются в плоскости фронтона, и они полезную площадь подкрышного пространства не занимают.

В результате пространство чердака остается свободным. Эффективность использования полезной площади чердака в данном случае целиком и полностью зависит от крутизны крышных скатов. Недостатком такой технологии является ослабление несущей способности деревянных элементов в местах врубок. Для устранения этого недостатка места врубок усиливают металлическими накладками или скобами.