Опирание стропил на стены из газобетонных блоков
Возможно, одной из оптимальных конструкцией стропильной системы двускатной кровли для относительно небольшого дома из газобетона (шириной до 8 метров включительно) является система безраспорных наслонных стропил. При такой схеме стропила лежат на коньковом прогоне и мауэрлате, передавая им нагрузку от собственного веса, снега и ветра.
 |
|
| |
Коньковый брус в свою очередь опираются на капитальные конструкции стен (фронтоны) и (дополнительно) на стойки. Наслонные стропила не нуждаются в попречных затяжках и подкосах, которые могут значительно сократить полезный объем мансардного этажа под крышей. При ширине дома с двускатной кровлей от 8 до 10 метров применяется либо стропильная конструкция с дополнительными прогонами, подкосами или в виде трехшарнирных ферм. Однако устройство наслонных стропил требует определенного опыта и правильного проектирования, чтобы избежать появления распирающих нагрузок. Большинство самстройщиков, шабашников и гастарбайтеров в России обычно предпочитает устройство классических распорных стропильных схем, где верх и низ стропил соединятеся шарниром с одной степенью свободы (или жестким защемлением), то основная нагрузка передается на внешний контру стен дома из газобетона, и соответсвенно возникают приложенные к стенам распирающие нагрузки. В таком случае необходимо устройство жестко закрепленного мауэрлата, непосредственно связанного в единый контур по периметру здания, либо жестко привязанного к единому контуру опорного монолитного железобетонного обвязочного контура. Поэтому мы рекомендуем при самостоятельном проектировании и строительстве дома из газобетона во всех случаях выполнять по верхней грани газобетонных стен (не только наружных, но всех внутренних стен) монолитный железобетонный обвязочный пояс, в котром по наружному контуру закладываются Т- или Г- образные анкера с резьбой М12 с шагом через 1 метр для жесткой связи с деревянным брусом мауэрлатом (100 х 150 мм, и ли 150 х 150 мм) на который будут опираться стропила.
Такая конструкция позволит избежать проблем с распором стен, даже если вы или ваши строители соберут стропильную систему неправильно, и она будет создавать распорные нагрузки на стены. Ниже мы рассмотрим, как правильно устраивать стропильную систему, которая не создает распирающих нагрузок на стены дома из газобетона.
Схема устройства монолитного железобетонного обвязочного пояса для крепления мауэрлата
 |
| |
 |
| Крепление мауэралата при помощи анкера с шайбой и гайкой. Максимальный шаг между анкерами в сейсмоопасных районах составляет 1,2 метра (требования к конструкции согласно Building Code Requirements for Masonry Structures ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05, раздел 1.14.5.3.3). |
Мауэрлат перед установкой обрабатывается антисептиками (ХМ-11, ХМББ) и укладывается на гидроизоляцию из битумно-полимерного рулонного гидроизоляционного материала (не рубероида). По шагу анкеров в мауэрлате сверлятся отверстия и мауэрлат устанавливается на место. На резьбовые стержни анкеров одевается шайба и гайка, которая затягивается до упора. Если используется обычное для России "дерево естественной влажности" (то есть сырое - котрое ни в одной цивилизованной стране уважающий себя потребитель не купил бы), то нужно предусмотреть доступ к креплению мауэралта, чтобы раз в год подтягивать эту гайку в течение 5 лет (наиболее интенсивная усадка наблюдаеттся в первый год), пока будет идти высыхание и усадка мокрого дерева. В случае распорной конструкции стропил или в том случае, если вы не знаете будет ли конструкция стропил распорной или безраспорной, с наружной строны от мауэрлата имеет смысл устроить контрфорс из пиленого газобетонного блока (через гидроизоляционную прокладку). На схеме ниже показан способ крепления стропил для традиционной распорной схемы, с одной степенью свободы для конца стропильной ноги.
Что это означает? Стропильная нога в данной фиксирована двумя стальными пластинами (стальной уголок и полосовой соединеительный элемент) и проволчной стяжкой, которые исключают вращение в шарнире мауэрлат-стропило. Скольжение в этом шарнире также невозможно из-за жесткого крепления стропила уголком и плосой металла вкупе с опорным бруском, подшитым снизу стропила. Если верх стропила при таком узле крепления жеско защемлен, или стропила упираются друг в друга, то при данной конструкции распирающая нагрузка будет передваться на стены дома.
Конструктивные способы крепления мауэралата на стене дома из газобетона
Опирание стропильной системы на стены из газобетонных блоков
Теперь подробно рассмотрим варианты крепления стропил к мауэрлату для безраспорных конструкций стропил для дома из газобетона с величиной пролетов (шириной дома) до 8 метров. Еще раз повторюсь, что безраспорная схема крепления наслонных стропил лучше подходит для строительства дома из газобетона. Теоретическая часть по безраспорным стропилам очень подробно расписана на сайте одного из лучших русских авторов, пишущих про стройку - А. Савельева. Мы описываем схемы стропильных систем на основе материалов из его книг.
|
Безраспорные конструкции стропил: существует три основных схемы сочетания видов крепления стропил к коньковому прогону и к мауэрлату, которые предохраняют стены газобетонного дома от передачи на них распирающей нагрузки от стропильной системы. К тому же наслонные стропила позволяют увеличить полезную высоту мансардного этажа: при данной схеме устройства стропил не нужны ригели-затяжки.
Во всех трех нижеприведенных вариантах крепления наслонных безраспорных стропил соблюдается правило: один конец стропильной ноги делается на скользящей опоре, позволяющей продольное смещение (сдвиг) и поворот стропила (две степени свободы),
другой конец стропил закрепляется с допуском только поворота (одна степень свободы). Крепление с двумя степенями свободы может быть выполнено на современных крепежных пластинах-ползунах, либо на стальных скобах с использованием проволочных петель (петель из лавсановых или стальных крепежных лент). Крепление с одной степенью сводбоды может быть выполнено с помощью стальных уголков, деревянных накладок, пробитых гвоздевым боем. Смотрите схемы крепления стропил к мауэрлату.
1 вариант крепления безраспорных наслоных стропил. "Жесткий" низ - "свободный" верх.
Низ стропила в данной схеме закрепляется жестко (с одной степенью свободы): стропильная нога опирается на мауэрлат врубкой (зубом), либо запилом с подшитием опорного бруска, либо упором опорного бруска в мауэрлат. Вариант с запилом стропила хуже, так как в этом случае ослабляется вынос стропильной ноги за пределами мауэрлата. Вариант с подшивкой снизу опорного (упорного) брусок лучше, так как сечение стропильной ноги в этом случае не уменьшается. Опорный брусок, гвоздевое крепление которого будет испытывать нангрузки сдвига, лучше крепить дополнительно к стропилам боковыми металлозубчатами пластинами или деревянными накладками. У мауэрлата стропильная нога дополнительно затягивается проволочной петлей, котрая крепится либо к мауэрлату, либо к анкеру в опорном поясе, либо в анкере в перекрытиях. Эта петля предохраняет кровлю от подъема при сильных порывах ветра. Стропило закрепляется гвоздями через стальные уголки с обеих строн, либо через деревянные бруски.
Верх стропила при данной схеме имеет две степени свободы: поворот и сдвиг. Стропильная нога опирается на коньковый прогон через подшитый и закрепленный с двух сторон металлозубчатыми пластинами опорный брусок с горизонтальной опорной поверхностью. Стропила скрепляют с коньковым прогоном (брусом) при момощи стальных скоб (изогнутых жалами в разные плоскости), либо при помощи петлевых пластин (ползунов). Между собой в данном варианте конструкции стрпоила не скрепляют! Стропила распологаются рядом друг с другом и ни в коем случае не должны упираться друг в друга. Недостатком этой конструкции является раскрытие конькового узла под нагрузкой на стропила. Данная схема в видекрепления одного ската может применяться в конструкциях однскатной кровли пролетом до 5 метров.
|
| |
 |
|
2 вариант крепления безраспорных наслоных стропил. "Свободный" низ - "жесткий" верх.
Данный вариант конструкции безраспорных наслонных стропил является самым распространенным в строительстве частных домов. Низ стропильной ноги в этой схеме опирается на мауэрлат с двумя степенями свободы так, чтобы стропило могло под нагрузкой сдвигаться и изгибаться (прогибаться). В этом случае распор не будет передаваться на мауэрлат и стену соотвественно. Низ стропильной ноги закрепляют на ползуне (скобе), а от бокового смещения из проектного положения стропильную ногу предохраняют установленые с двух сторон стальные уголки или деревянные бруски. Стропило можно закрепить пробитием 1 гвоздем с каждой стороны или не закреплять в этом узле вообще. У мауэрлата стропильная нога также притягивается проволочной петлей, которая крепится либо к мауэрлату, либо к анкеру в опорном поясе, либо в анкере в перекрытиях. Эта проволочная петля (проволока 4-6 мм) предохраняет кровлю от подеъема при сильных порывах ветра. Можно использовать и петли из оцинкованной стальной монтажной ленты или использовать лавсановые ПЭТ ленты.
Верх стропил в данной схеме связывают шарнирным соединением с одной степенью свобды: Стропила упирают в друг друга и связывают деревянными прибоинами или металлическими зубчатыми пластинами (МЗП), либо складыают вместе боковыми поверхностями и пробивают гвоздями, связывают болтовым соединением. Вместо болтов целесообразно использовать сквозную резбовую штангу М12 с гайками: таким образом можно надежно закрепить верх стропил в проектном положении, предохраняя их от бокового смещения при кровельных работах.
|
 |
|
3 вариант крепления безраспорных наслоных стропил. "Свободный" низ - "жесткозащемленный" верх.
Данный вариант конструкции безраспорных наслонных стропил схож с обычным вариантом №2 "Свободный" низ - "жесткий" верх, с тем отличием, что крепление верха стропильных ног производится жестким защемлением стопил связью двумя ригелями-затяжками между собой и с конковым прогоном. Основное преимущество данного способа крепления стропил - некоторое увеличение несущей способности стропильной системы, что может пригодиться в регионах с высоким уровнем снежных осадков зимой. Однако при такой схеме значительно возрастает нагрузка на сам коньковый прогон. Для предупреждения его разрушения рекомендуется увеличить его сечение (например, 2 сплоченных по вертикали бруса сечением 150х150 + 150х150) с устройством промежуточных опорных стоек (которые можно скрыть во внутренних перегородках мансарды).
|
 |
|
Выбор сечения стропил (пункт 8.2.1.3 СП 31-105-2002 "Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом")
Для крыш при ширине дома не более 9,8 м и шаге деревянных несущих конструкций каркаса (стропил, балок), не превышающем 60 см, сечения элементов каркаса допускается принимать без расчета в зависимости от их пролета и шага не меньшими, чем приведены в следующих таблицах:
Таблица значений расчетной снеговой нагрузки на проекцию кровли с запасом прочности с коэффициентом 1,4
|
Климатический район строительства
|
Города
|
Расчетная снеговая нагрузка (кПа)
|
|
I
|
Астрахань, Улан-Удэ
|
0,80
|
|
II
|
Майкоп, Нальчик, Хабаровск, Владивосток, Якутск, Мирный, Иркутск
|
1,20
|
|
III
|
Москва, Владимир Великий Новгород, Красноярск, Сызрань
|
1,80
|
|
IV
|
Санкт Петербург, Хатанга, Кемерово, Нижний Новгород
|
2,40
|
|
V
|
Пермь, Уфа, Анадырь, Сургут, Нижневартовск, Петрозаводск, Мурманск,Магадан
|
3,20
|
|
VI
|
Усинск, Красновишерск, Кизел
|
4,00
|
|
VII
|
Петропавловск-Камчатский
|
4,80
|
|
VIII
|
Апатиты, Норильск, Снежнегорск, Кропоткин, Чара, Байкальск, Горно-Алтайск, Теберда
|
5,60
|
Максимальные пролеты стропил крыши при расчетных снеговых нагрузках от 1,0 до 2,0 кПа.
| Вид древесины |
Сорт |
Размер поперечного сечения стропила не менее,мм |
Максимальный пролет, м
|
|
Расчетная снеговая нагрузка, кПа
|
|
1,0
|
1,5
|
2,0
|
|
шаг стропил, мм
|
| Древесина хвойных пород |
2 |
300
|
400
|
600
|
300
|
400
|
600
|
300
|
400
|
600
|
|
38х89
|
3,11
|
2,83
|
2,47
|
2,72
|
2,47
|
2,16
|
2,47
|
2,24
|
1,96
|
|
38х140
|
4,90
|
4,45
|
3,89
|
4,28
|
3,89
|
3,40
|
3,89
|
3,53
|
3,08
|
|
38х184
|
6,44
|
5,85
|
5,11
|
5,62
|
5,11
|
4,41
|
5,11
|
4,64
|
3,89
|
|
38х235
|
8,22
|
7,47
|
6,38
|
7,18
|
6,52
|
5,39
|
6,52
|
5,82
|
4,75
|
|
38х286
|
10,00
|
9,06
|
7,40
|
8,74
|
7,66
|
6,25
|
7,80
|
6,76
|
5,52
|
Максимальные пролеты стропил крыши при расчетных снеговых нагрузках от 2,5 до 3,0 кПа
| Вид древесины
|
Сорт |
Размер поперечного сечения стропила не менее, мм |
Максимальный пролет, м
|
|
Расчетная снеговая нагрузка, кПа
|
|
2,5
|
3,0
|
|
шаг стропил, мм
|
| Древесина хвойных пород |
2 |
300
|
400
|
600
|
300
|
400
|
600
|
|
38х89
|
2,29
|
2,08
|
1,82
|
2,16
|
1,96
|
1,71
|
|
38х140
|
3,61
|
3,28
|
2,86
|
3,40
|
3,08
|
2,66
|
|
38х184
|
4,74
|
4,31
|
3,52
|
4,46
|
3,96
|
3,23
|
|
38х235
|
6,06
|
5,27
|
4,30
|
5,59
|
4,84
|
3,96
|
|
38х286
|
7,06
|
6,11
|
4,99
|
6,49
|
5,62
|
4,59
|
Максимальные пролеты коньковых балок составного сечения
|
Вид древесины
|
Размер балки не менее,
мм
|
Максимальный пролет, м
|
|
Расчетная снеговая нагрузка, кПа
|
|
1,0
|
1,5
|
2,0
|
2,5
|
3,0
|
| Древесина хвойных пород — 2-й сорт |
3х(38х184)
|
2,63
|
2,26
|
2,02
|
1,83
|
1,69
|
|
4х(38х184)
|
3,04
|
2,61
|
2,33
|
2,12
|
1,96
|
|
5х(38х184)
|
3,40
|
2,92
|
2,60
|
2,37
|
2,19
|
|
3х(38х235)
|
3,22
|
2,77
|
2,46
|
2,24
|
2,07
|
|
4х(38х235)
|
3,72
|
3,20
|
2,85
|
2,59
|
2,39
|
|
5х(38х235)
|
4,16
|
3,57
|
3,18
|
2,90
|
2,68
|
|
3х(38х286)
|
3,73
|
3,21
|
2,86
|
2,60
|
2,40
|
|
4х(38х286)
|
4,31
|
3,71
|
3,30
|
3,01
|
2,78
|
|
5х(38х286)
|
4,82
|
4,15
|
3,69
|
3,36
|
3,10
|
|
Примечания
1 Пролеты рассчитаны исходя из максимальной ширины грузовой площади 4,9 м. Пролеты могут быть увеличены на 5 % при ширине грузовой площади, не превышающей 4,3 м, и на 10 % при ширине грузовой площади, не превышающей 3,7 м.
2 Длина площадок опирания должна составлять не менее 90 мм.
|
|
Источник: http://dom.dacha-dom.ru/gazobeton-kreplenie-stropil.shtml |
